典型梁架结构焊接变形预测技术及其应用

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1、上海交通大学研究生学位论文摘要典型梁架结构焊接变形预测技术及其应用摘要焊接变形的预测和控制～直是焊接制造中急于解决的难题，国内外至今尚无一一、，个成熟的方法。(生产中的焊接变形过去大多凭经验，其规律往往难以掌握和控制。近年来国内外采用热弹塑性有限元法来分析焊接变形取得了～定的成功。但是这种方法需要大容量的计算机和很长的运算时间，对于较复杂的三维焊接结构，即使可能也是很不经济的。预测焊接变形的残余塑变有限元法优点是可以通过较少的计算，／解决大型复杂结构的焊接变形问题。71／副车架的焊接变形对汽车底盘的制造

2、精度和质量有重要的影响。为保证产品质量，关键就是要控制副车架的分梁焊接精度，对于这种薄壁件梁结构的焊接变形采用壳单元残余塑变法进行有限元分析，结果表明一定约束条件下，箱形梁的焊接变形主要由纵向残余塑变决定，该结构的焊接变形主要通过焊缝位置和焊缝填充量的大小来调整。此外本文还以磁悬浮钢结构总成中T型梁分总成为对象，对厚壁功能件焊接变形预测，分析表明，焊接变形和残余塑变分量均有密切关系，求解模型不能简化。本文在已有焊接变形研究和软件的基础上，以及在大型通用结构有限元软件的平台上进行二次开发，研制出适合于轿车

3、结构焊接变形理论预测的方法和软件系统。焊接变形的理论预测结果和实验以及生产中的实测数据进行比较。关键词：焊接变形，梁架结构，残余塑变法，有限元法上海交通大学研究生学位论文摘要WELDINGDEFoRMATIoNPREDICTlONTECHNoLoGYoFTYPICALGIRDERSTRUCTUREANDITSAPPLICATIoNABSTRACTPredictionandcontrolofweldingdeformationisurgentlyrequiredbyindustrymannfacturin

4、g．anduptonow．thereisnoemcientsolutiontotheproblem．Theweldingdeformationpredictionandcontrolisusuallybasedontheexperienceworkersinthepastduringweldingmanufacturing，sothatthemechanismofweldingdeformationishardlycontrolled．ThetheFmalelasto—plasticfiniteelem

5、entmethod(FEM)isdevelopedrecentlytodealwiththepredictionofweldingdeformation．whichshowscertainsuccesses．Thismethodrequireslargevolumecomputermemoryandlongcomputationaltimetothesolutionof1argeandcomplicated3Dweldingstructure．anditisnotemcientandeconomical

6、fortheabovesituation．TheresidualplasticstrainFEMhasgreatsuperiorityinpredictinglargescaleweldingstructuredeformationwithrelativelyshortercomputationaltime．WeIdingdeformationofunderframeisoneofmainfactorsdeterminingthecar’smanufacturingprecisionandquality

7、．Inordertoensuret11equalityofproducts．thekeyistocontr01theweldingprecisionofportion面rder．TheresidualplasticstrainFEMw蚰shellelementisusedtoanalyzetheweldingdefoFinofthesethinwall皿rderstructure，theresultshowsthattheweldingdeformationofboxshapegirderismainl

8、ydetcrminedbylongitudinalresidualplasticstrainundertheconditionofrestriction．Thearticlealsopredicttheweldingdeformofthickwallworkpiece，andtheT-shapedgirderportionassemblyofthemagnetic1evitationsteelstructureassembly,theana