基于形状精度的车门焊接仿真分析研究

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1、学校代号：学号：密级：10532S1202W221公开湖南大学硕士学位论文基于形状精度的车门焊接仿真分析研究专业名称：机械工程论文提交日期：2014年4月20日论文答辩日期：2014年5月29日答辩委员会主席：尹韶辉教授Studyonaccuracy—basedweldingassemblybyanalysisofautomobiledoorWANGLiangtaoB．E．(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEnginee

2、ringinVehicleEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYANGXujingSiniorEngineerZHANGGuofuMay，2014伽4删3舢0肌4㈣0舢6删2删Y湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个入或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者虢易谚盼

3、日期剜阵钿缈日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。，本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“、／”)作者签名：导师签名：Illl：彻侔钿肜日日期叼忉∥缉多月尸日基于形状精度的车门焊接仿真分析研究摘要焊接结构能有效的提高生产效率、节能减排、降低成本、提高安全性，在汽车工业中应用越来越广

4、泛。焊接是一个涉及到电热学、力学的复杂过程，直接关系到工程质量的好坏和结构的安全性能。由于焊接的过程是高能量密度的瞬时热输入，焊接零件会产生很大的残余应力和焊接变形。焊接变形直接影响到焊接结构的使用性能。对焊接变形和残余应力的计算分析，并通过一定的途径减小焊接变形和残余应力具有重要的现实意义。本文从工程实际出发，结合焊接过程的有限元理论，通过数值模拟计算方法，运用有限元软件ABAQUS对焊接过程产生的应力场和焊接变形进行了动态模拟研究。阐述了焊接过程中的温度和应力场的基本理论和数值模拟方法，以U形带法兰零件焊接为例，结合焊接残余应力和焊接变形理论模型的基础上，研究了不同焊接顺序

5、、焊接电流、通电时间、电极压力对焊接变形和残余应力的影响，找出影响焊接变形和焊接残余应力的主要因素。通过多组实验数据的模拟分析，得到能有效减小焊接残余应力和变形的焊接顺序，研究发现焊接电流、通电时间和电极压力对焊接变形和残余应力也有很大的影响，通过合理的控制这些参数可以得到更为合理的焊接工艺参数。本文基于ABAQUS软件平台对U形带法兰零件焊接过程进行了模拟分析研究，将得到的结论应用到车窗框的焊接过程中。针对车窗框焊接质量对焊接参数敏感性进行了模拟计算，找出焊接变形和焊接残余应力对各个焊接参数的敏感性。建立焊接参数和焊接质量之间的优化模型，并对焊接参数进行了优化分析，再以优化分

6、析得到的结果作为焊接参数进行模拟计算。得到的优化结果与模拟实验结果基本吻合，表明优化得到的焊接参数可以有效的减小焊接变形和焊接残余应力，可以作为减小焊接变形和焊接残余应力措施的有益参考。关键词：焊接变形；残余应力；数值模拟分析；工艺参数优化II工程硕士学位论文AbstractWeldingtechnologyhasbecomeanimportantprocessinsteelstructures，fortheadvantagessuchaslowmanufacturingcost，environmentalprotectionandsafetyimprovement，what’

7、Smoreweldingstructurecaneffectivelyimproveproductionefficiency，andweldingstructureismoreandmorewidelyappliedintheautomotiveindustry．Weldingisacomplicatedphysicochemicalprocesswhichinvolvesinheattransferring，metalmeltingandfreezing，closelyrelatedtot