超声波冲击处理对S355J2W+N钢对接接头焊后残余应力的影响

基于X射线衍射法,测试了厚12 mm的S355J2W+N钢对接焊接接头试板不同覆盖率超声波冲击处理前后表面及电解抛光后不同层深的残余应力状态。研究了不同覆盖率对试板横向、纵向残余应力及其不同层深处残余应力分布的影响规律。结果表明,经100%覆盖率超声波冲击处理后,对接接头表面的横向和纵向残余压应力都高达500 MPa;冲击区域由残余拉应力转变为残余压应力;随着覆盖率的增加,残余应力分布趋于均匀;经对权衡超声波冲击效果与时间、经济效益后,得知400%覆盖率为最合理的超声波冲击处理工艺参数。     

Numerical simulation of the welding deformation for the side sill of the bogie frame based on local-global method

Considering the limitation of computational capacity, a new finite element solution is used to simulate the welding deformation of the side sill of railroad car＇ s bogie frame based on the local-global method. Firstly, a volumetric heat source defined by a double ellipsoid is adopted to simulate the thermal distributions of the arc welding process. And then, the local models extracted from the global model are computed with refined meshes. On these bases, the global distortions of the subject studied are ascertained by transferring the inner forces of computed local models to the global model. It indicates that the local-global method is feasible for simulating the large welded structures by comparing the computed results with the corresponding actual measured values. The work provides basis for optimizing the welding sequence and clamping conditions, and has theoretical values and engineering significance in the integral design, manufacturing technique selection of the bogie frame, as well as other kinds of large welded structures.     

基于红外热像法的SUS301L-Q235B异种材料点焊接头疲劳强度快速评定

借助高性能红外热像仪对SUS301L-Q235B异种材料点焊接头的SUS301L不锈钢侧熔核及塑性环表面局部热点进行监测，建立了异种材料点焊接头温升斜率与疲劳极限间的定量关系，提出了一种基于温升斜率转折点预测异种材料点焊接头疲劳极限的方法. 结果表明，SUS301L-Q235B异种材料点焊接头向Q235B侧发生了较严重的熔核偏移，导致不锈钢侧承载能力降低；点焊接头在高频循环剪切拉伸作用下，SUS301L不锈钢侧熔核及塑性环表面热点表现出“4个阶段”的温度演化特征；利用红外热像法预测的疲劳极限为5.569 kN，采用传统阶梯法试验获得的疲劳极限为5.875 kN，预测值与试验值之间的误差为5.21%，具有较高的一致性. 所提出的疲劳极限快速预测方法能够克服传统疲劳试验方法的局限性，实现异种材料点焊接头疲劳极限的非接触、非破坏快速预测，具有重要的工程意义和科研价值.     

基于Battelle结构应力法的对接接头应力集中系数回归分析

以12 mm厚的S355J2W+N耐候钢板对接焊接接头为研究对象,进行不同应力水平下的疲劳试验,将试验结果与Battelle结构应力法的主S-N曲线进行对比,验证了Battelle结构应力法在预测焊接结构寿命方面的准确性;采用有限元方法,以焊缝宽度和焊缝余高为变量,探究几何尺寸变化对焊趾部位结构应力集中系数的影响规律,并通过回归分析得出该试验条件下焊趾处结构应力集中系数的经验方程;利用该方程可快速通过接头尺寸计算得出焊趾部位的结构应力,进而对接头疲劳寿命进行大致预测,可为同类对接接头疲劳试验提供参考。     

基于面向服务架构的模具CAD系统框架研究

分析了造成CAD/CAE/PDM系统集成困难的原因,介绍了基于Web 服务面向服务的架构,根据模具设计、分析的具体任务要求和特点,提出使用Web服务架构进行CAD/CAE/PDM集成的方法,并给出了一个基于Web服务面向服务的广义模具CAD系统结构框架.     

基于声发射多特征融合的搅拌摩擦焊缺陷监测

搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW)是一个多物理场耦合过程,焊接过程中声发射信号与焊接缺陷具有关联性. 基于声发射检测与多特征融合研究FSW缺陷监测方法,实时检测固态介质中的声发射信号,利用短时傅里叶变换、小波变换、梅尔频谱对声发射信号进行分析,确定焊接缺陷与声发射信号之间的相关性,最后通过concat融合方法构建多特征向量. 结果表明,FSW在预制缺陷处具有不同的声发射信号特征. 短时傅里叶、小波变换的主要频段集中在20 kHz,出现缺陷时功率分别达到?40,0.8 dB以上,梅尔频谱的主要频段集中在3.5 kHz出现缺陷时功率达到?40 dB以上. 应用多层神经网络分别建立基于单特征、多特征向量的焊接缺陷识别模型,多特征向量的焊接缺陷识别模型在数据集中的平均识别率达到97%,比基于单一特征缺陷识别模型提高18%. 研究的多特征缺陷识别模型能更准确地对焊接状态进行识别与监测.     

钻孔法测大型构件焊接残余应力试验的误差分析与优化

钻孔法理论体系完备,是目前最常用的残余应力测量方法,但试验参数的选择会直接影响测量结果的准确性。文中结合理论与试验研究了钻孔法测量时的贴片时间、应变取值时间对其误差的影响。首先建立了有限元模型,采用顺序热力耦合的方法计算了残余应力的分布情况,进而选取了3条残余应力水平不同的测试路径,采用钻孔法测试3条路径下不同贴片时间、应变取值时间的残余应力结果,并对结果进行回归分析,得到误差和2种因素间的数学关系。结果表明,在同等条件下,通过控制贴片时间t_p,误差控制效果更优,当误差在10%以内时,贴片时间t_p选取50.31 min,应变取值时间t_e选取24.12 min,为该误差下的最优时间参数。文中所用方法和结论,可为地铁枕梁等大型构件及相似结构的钻孔法焊接残余应力测量提供优化方法、思路,在保证测量精度的同时大幅提高试验效率。     

企业工程更改信息管理软件的开发

文章以产品更改通知单为切入点，应用数据挖掘和统计理论，对产品更改信息进行自动统计，使用报表形式浏览统计结果，可对报表打印输出、导出作为网页。还可利用三维立方图等形式对数据统计，其结果可作为企业资源存储在企业网上，为工程设计人员提供参考。开发的数据库管理功能，便于数据库管理人员对数据库进行编辑操作。还可打印出完整的更改通知单和统计报表。文章所做的研究可对企业的核心业务起辅助和支持的作用，使企业信息化建设所必须完成的基础性工作，具有实际应用价值。     

基于变精度粗糙集的铝合金焊接接头疲劳寿命预测

采用变精度粗糙集方法对铝合金焊接接头疲劳寿命预测进行建模,采用基于联合熵的离散化算法和属性约简算法对信息进行处理,获取能预测铝合金焊接接头疲劳寿命的动态模型,并对该方法的主要步骤和关键问题做了阐述.基于试验室获取的小批量试验数据对该模型进行试验分析,结果表明,该模型既具有一定的噪声容忍度又具有较高的正确度和覆盖度.该方法拓展了粗糙集理论的应用领域,并为铝合金焊接接头疲劳寿命的预测提供了一种新方法,具有较大的应用潜力.