工程車車架焊接變形預(yù)測與控制.pdf

1、工程車車架的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用焊接技術(shù)，T形接頭大量運(yùn)用于制造的各個工序。在焊接過程中，焊接構(gòu)件因受熱不均勻產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和變形。焊接殘余應(yīng)力和變形直接影響了焊接產(chǎn)品的制造質(zhì)量和使用安全性，如何準(zhǔn)確預(yù)測和控制焊接殘余應(yīng)力與變形是工程車輛工廠生產(chǎn)中迫切需要解決的問題。本文針對工程車車架的T形接頭和整體結(jié)構(gòu)，利用焊接仿真專用軟件SYSWELD、Pam-Assembly，采用數(shù)值模擬方法，分析得到其焊接殘余應(yīng)力與變形的分布和變化規(guī)律，縮短了生產(chǎn)

2、周期，為進(jìn)一步優(yōu)化焊接工藝和深入了解焊接原理提供科學(xué)依據(jù)。
　　本文的主要研究內(nèi)容:
　　首先，了解國內(nèi)外的焊接殘余應(yīng)力與變形的數(shù)值模擬現(xiàn)狀，分析焊接殘余應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因，對焊接數(shù)值仿真的基本理論進(jìn)行研究，包括焊接傳熱學(xué)、焊接熱彈塑性理論，并對焊接熱源的模型概念、分類和各自優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　其次，針對工程車輛中常見的T形接頭焊接結(jié)構(gòu)，采用熱彈塑性有限元方法對其焊接過程進(jìn)行數(shù)值仿真。以厚度20mm的Q345

3、B鋼板T形焊接接頭為例，首先利用雙橢球熱源模型進(jìn)行熱源校核，進(jìn)行焊接過程溫度場與應(yīng)力場的仿真，重點(diǎn)研究了焊接溫度場動態(tài)過程和殘余應(yīng)力應(yīng)變分布，并分析了不同焊接順序下T形接頭殘余應(yīng)力和變形。
　　最后，針對工程車輛中大型復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用“局部—整體”映射有限元法預(yù)測焊接變形。以工程車車架為研究對象，從局部模型提取局部的宏單元，利用Pam-Assembly軟件將宏單元映射到車架的整體結(jié)構(gòu)，從而得到車架的整體焊接變形。仿真模擬結(jié)果