超高强钢厚板结构件mig焊温度场应力场数值模拟及试验研究

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1、分类－巧密级ＵＤＣ＿＾－ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文超高强钢厚板结构件ＭＩＧ择温度场应力场数值模拟及试验研究（题名和副题名）翟紫阳？（作者姓名）指导＿姓名王克鸿教授学位类别工学硕士专业名称材料加工工程研究方向煤接数值模拟论文提交时间２０１５．０３注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。确士旁依俗式超高强钢厚板结构件ＭＩＧ择温度场应力场数值模拟及试验研究作者：翟紫阳指导老师：王

2、克鸿教授南京理工大学２０１５年３月Ｍ．Ｄ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｆＴｅｍｅｒａｔｕｒｅＦｉｅｌｄ、ＳｔｒｅｓｓＦｉｅｌｄｉｎ（ｐ）ＵｌｔｒａＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈＳｔｅｅｌＳｌａｂＳｔｒｕｃｔｕｒｅＭＩＧＷｅｌｄｉｎｇＢｙＺｈａｉＺｉｙａｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏ．ＷａｎｅｈｏｎｆｇＫｇＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＭａｒｃｈ２

3、０１５，声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：重年；月社日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的

4、有关规定和程序处理。‘研究生签名：年；月日硕士学位论文超高强钢厚板结构件ＭＩＧ傳温度场应力场数值模拟及试验研究摘要２０－６０ｍｍ重型车辆塔体由多块厚高强钢板以及塔体头拼爆而成，属于典型的箱型结构，采用多层多道ＰＭＩＧ煌接工艺，依据工装夹具定位固定，塔体制造要求严格的尺寸精度，需严格控制偉接变形。本文总结了前人对择接数值模拟的研究，成功进行车体炮塔顶板和侧板多层多道煌连接数值模拟，研究择接过程中顶板的受热变形规律以及不同择道顺序，并进行炮塔偉接工艺试验，、不同约束条件下侧板连接发生偉接变形的规律验证掉接温度、应力场模拟计

5、算结果。研究了塔体ＰＭＩＧ自动偉接热源模型，对热源双椭球模型进行了二次幵发，通过校核溶融效果优化热源函数能量分布系数，。顶板燥接幵始后焰池中心区域峰值温度为“”２２５６Ｖ，溶池呈梨形空间分布，随着热源前移，溶池温度逐渐降低，等温线轮廓呈，应力应变云图显示主要应力分布区为起弧点现以岸接方向为长轴的近椭圆形状、揮道中部和收弧点。研究了侧板的爆接应力场分布规律、三种约束条件下侧板择接，研究三种燥道顺序的受热及变形规律，ｍ方案煌道顺序下板件受热均匀，残余应力分布最，偉后变形量小？，８９６．５ＭＰａ２３９４１８ＭＰａ优堤缝体的最高应力值

6、为，起、收弧端应力值在之间；综合岸接变形和择后残余应力分布，，Ｖ方案约束条件最优，变形集中在择缝上煌缝体及近？？０．４４８４．９ＭＰａ，择缝区的形变量在．２２８０５２ｒｍｎ之间，偉缝残余应力值在３７６．０之间残余应力的分布区域在夹具释放后明显缩小，应力场分布得到优化。一进行了炮塔择接工艺试验：选测点的热循环曲线变化趋势与计算模型相致，峰值温度、温度升高速度和温度冷却速度误差百分比均符合精度要求；最终获得的溶池形态一２中，第二道次的焰宽、馆深与模型中Ｗ２溶池区域基本致；盲孔法测得１、号特征点应力值分别为１６９．４ＭＰａ、１９５．８Ｍ

7、Ｐａ与模拟结果相近，板件的辉后变形趋势与模拟结果相问。综上所述，本文计算结果精度符合要求，模型验证正确，本文的模型可以为揮接工艺方案制定提供参考。关键词：数值模拟；多层多道燒；偉接变形；试验验证Ｉ硕士学位论文超高强钢厚板结构件ＭＩＧ傳温度场应力场数值模拟及试验研究Ａｂｓｔｒａｃｔｖｅｈ－Ｔｈｅｈｅａｖｉｃｌｅｔｏｗｅｒｉｓａｔｉｃａｌｂｏｘｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｈｉｃｈｉｓｍａｄｅｕｏｆｓｅｖｅｒａｌｙｙｐｙｐ，ｐ２０－－６０ｍｍｔｈｉｃｋｈｉｈｓｔｒｅｎｔｈｓｔｅｅｌｓａｎｄｔｏ

8、ｗｅｒｈｅａｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｏｓｉｔｉｏｎｉ