对复杂航天筒体结构件的焊接应力应变演变规律pdf

《对复杂航天筒体结构件的焊接应力应变演变规律pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第48卷第24期机械工程学报V01．48NO．242012年12月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGDec．2012DoI：1O．3901，JME．2012．24．044复杂航天筒体结构件的焊接应力应变演变规律水卢振洋蒋凡王龙2陈树君薛忠明(1．北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124；2．首都航天机械公司北京100076；3．北京卫星制造厂北京100080)摘要：采用有限元分析手段对复杂航天筒体结构件的纵向和环向焊缝温度场和应力

2、场进行模拟。航天简体焊接采用变极性等离子弧焊工艺，根据变极性等离子弧焊工艺特点使用面高斯热源和圆柱热源的组合热源模型作为变极性等离子弧焊的热源。采用ANSYS软件中ANSYS参数化设计语言(ANSYSparametricdesignlanguage，APDL)编写程序，实现变极性等离子弧焊接热源在简体结构上加载和移动，完成四道纵缝和两道环缝的焊接热力过程仿真。通过对模拟结果分析，解释复杂简体焊接应力应变的演变过程。发现在焊接过程中纵缝两端有明显的应力．应变释放，交叉部位的变形直接影响到结构整体的尺寸精度。

3、关键词：热源模型温度场变形应力场中图分类号：TG402StressandStrainEvolutionRuleResearchonAerospaceAluminumAlloyCylinderStructureWeldingLUZhengyangJIANGFanWANGLongCHENShujunXUEZhongmingf1．CollegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology,BeijingUniversityofTechnology,

4、Beijing100124；2．CapitalAerospaceMachineryCompany,Beijing100076；3．BeijingSatelliteManufacturingFactory,Beijing100080)Abstract：ThestressandstraininAluminumcylinderlongitudinalandcircumferentialweldseamaresimulatedbyfiniteelementanalysistools-ANSYS．Tubestruc

5、tureinaerospaceisweldedbythevariablepolarityplasmaarcweldingprocess．AccordingtOthecharacteristicsofvariablepolarityplasmaarcweld，surfaceheatsourceandcylindricalheatsourceareusedtosimulatevariablepolarityplasmaarcweld．Theprogramwhichisusedtoachieveloadinga

6、ndmovingvariablepolarityplasmaarc(VPPA)weldingheatiswrotebyusingtheANSYSparame~cdesignlanguage(APDL)inANSYSsoftware．Thesamestructureindiferenttypeofweldispresentedbythediferentwaysofloadingheatsource．Theuseofsweepmeshingmethodtobuildcomplexcylinderstructu

7、reanalysismodelisproposed．Throughthesimulationresults，thecomplexcylinderweldingdeformationevolutionprocessisexplained．Itisfoundthatlongitudinalseamendshaveobviousstress-strainreleaseintheprocess，andcrosssectiondeformationdirectlyinfluencedthesizeprecision

8、ofwholestructure．Keywords：HeatsourcemodelTemperaturefieldDeformationStressfield预测。传统焊接变形预测普遍采用预先制造小型模0前言型的方法来预测变形，但是成本很高。采用有限元分析手段能够在结构施工前，快速预测出结构件在航天制造行业中，对航天铝合金焊接结构件变焊接过程中的变形演变过程ll】。这种通过有限元分形控制上要求很高，一般来说都需要进行焊后变形析