预测焊接变形数值方法的研究及其应用

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1、颈测焊接变形数蓬壳法的职究及其应曩摘要本论文首先比较了几种予页测焊接变形的数值方法。以一个T型梁为刳，分别使曩髂橱法、热弹塑性法、澄骞应变法等计算其挥接变形。邀死葶孛预灞焊接交影数值方法的计算缝暴与实测数攘郝篦较接近，医蔼怒可靠的。并在此基础上，对这几种方法的优缺点款适用范围进行了比较器总维。本论文着羹对固有应变方法进行了研究，在考虑构件几俺尺寸影哦的基础上，建立了～系列板厚不同的平板堆焊焊接模型，焊接热源采用毫翰热滚分布，磺究了舜接缴离残余塑变与嚣接热滚熬线魏量、鬏霉馥关系。给出了纵向残余塑变的估算公式W。=K

2、q，中的K值(cm'／J)的取值公式：良m，(x)=Z《髫)=7．80244E-7(X=q，／F《628J／cm3)^(。¨)=(一1．31596E一9)+X+(一7。14056E～4)／X+2,69036E一占(Z=q。，F>628J／cm3)当q，／F<628(J／cms)时，K值取为常数，就熊符合焊接的实际情况。这一点已经由大量的算例和理论研究证明。一般来讲，K取为7．5E—07～8。6E--07范垂之阕，对于善通低碳镶弱低舍金锈截搏翡嚣《洼较大麓浮接臻构，都比较合适。当q,／F≯628(J／cm3)时，K

3、僵就不再是一个独立于焊接规范的常数。对应于不阅的qv／F(J／c0)值，可以从上公式中撂到捆盛酌K值。上述致使蔻线跟使雳鳃褥法计算静结暴帮一些实验实溅篮搬一致。鼗熟，本谂文还研究了翅《性固定法酶应用。剐性阉定法对予T型粱焊接角变形的修正有一定的效果，本论文给出了T整粱焊接过程中刚性圈定的外力载荷大小与角变形的关系，外力与角变形近似成线性关系：v：0．01206一f3。21808E一8)-x(y为角变形／Rad，x为外力／N)为梁角变形的矫正提供了定量依据。对于横截谣较大，辫缝截碟较小豹粱，刚健固定方法对于梁截疆惯

4、性矩的削弱较小，因此刚性固定法对于梁挠曲交形的修正效采不明遂，在本论文T型粱的算例中，刚性固定的外力载荷大小与挠度的关系可以表示为下式：Y。(-8·18363E一7)+x+o·20667(x为乡}力／N，Y为挠度／mm)这对需要采用较大静力进行弹性反变形，来修正粱豹挠凌变形。最后应用固有应变方法分析副车架总成时，连接前梁、后粱、左粱和右梁的21条焊缝焊接以后的变形规律。从焊接后的变形计算值与实测数搌的比较来看，它们郝是缩短，且数值接近，是相当吻合的。进～步涯明了露有应变方法对于大型工程应耀构件来讲，具蠢应用简便，

5、效果良好的特点。关键词：泰限元，焊接变形，固有应变，刚性固定STUDYONTHEAPPLICATIONOFNUMERICALSIMULATIONOFWELDINGDEFORMATIONA嚣S薯RACTFirstly,severalnumericalmethodsofpredictingweldingdeformation黼椎compared-TheweldingdefomlationofTshapedgirderiscomputedusingdifferentmethods---analyticalcomputi

6、ng，thermalelasticptasticmethod．inherentstrainmethod，Theresultsofthesetheremethodsareallclosetothepracticaisituationtoprovetheyaredependable。Based011this。c魏甜act{e糠stiesandapplicablerangesofeachofthemethodsaresu稚珏删zed．Theinherentstrainmethodispaidmoreattentiont

7、ointhethesis．TakingthegeomeNealdimensionsmtoaccount,aseriesofpl鑫teswi嫩differentthicknessiscreatedundertheheatinputofGAUSS娃is蜒b娃tio娃。Studyingontheseplatemodels，thelongitudinalresidualplasticstrainsalegainedresultingfromdifferentheatinputandplatethickness，Based

8、强烈l氆鐾results，allequationofdeterminingthevahleofK(cm3／j)intheequationofWx。跫《visgivenasfollowing：；五≤盖≥=7．80244E-7惫。，≤鄹。{《羔。舔7F<628J／cm3≥{L(x》5(一l-3{596要一妨4菇牛-7．14056E一4)IX+2+69036E。6l(盖=吼／F