基于正交试验设计的固有应变法在焊接变形预测的应用.pdf

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1、第27卷第3期江苏科技大学学报(自然科学版)Vo1．27No．32013年6月JournalofJiangsuUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Jun．2013doi：10．3969／j．issn．1673—4807．2013．03．007基于正交试验设计的固有应变法在焊接变形预测的应用周方明，吴崾，朱正祥，吴兴祥(1．江苏科技大学江苏省先进焊接技术重点实验室，江苏镇江212003)(2．上海沪临重工有限公司，上海20130

2、6)摘要：以T型接头为例，着重对固有应变法进行研究，并运用正交试验法，对多道焊焊接顺序、焊接方向的影响因子进行优化设计，采用ANSYS软件通过一次性弹性计算得到焊接变形，以位移差为评价指标，得到最佳影响因子．结果表明：基于正交试验设计的固有应变法能够较准确地预测焊接变形，历时短，并且能体现焊接顺序、焊接方向对于焊接变形的影响．关键词：正交试验设计；焊接顺序；焊接方向；等效载荷力；固有应变法中图分类号：TG404文献标志码：A文章编号：1673—4807(2013)03—0241—05Applicat

3、ionofinherentstrainmethodbasedonorthogonalexperimentdesigninweldingdeformationpredictionsZhouFangming，WuDi，ZhuZhengxiang，WuXingxiang(1．ProvinicalKeyLaboratoryofAdvancedWeldingTechnology，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，ZhenjiangJiangsu212003，Chi

4、na)(2．ShanghaiHulinHeavyIndustryCo．Ltd，Shanghai201306，China)Abstract：TakingT-jointasanexample，wefocusonthestudyofinherentstrainmethodandoptimaldesignofthefactorswhichinfluencetheweldingsequenceandweldingdirectioninorthogonalexperimentdesign，getweldingd

5、eformationthroughone—timeelasticcomputationusingANSYS．Takingdisplacementdifferenceasthee—valuatingindex，wegetthebestimpactfactors．Theresultshowsinherentstrainmethodbasedonorthogonalex—perimentdesigncanaccuratelypredicttheweldingdeformationwithshortrunn

6、ingtime，andcanreflecttheinflu—enceofweldingsequenceanddirectiononweldingdeformation．Keywords：orthogonalexperimentdesign；weldingsequence；weldingdirection；equivalentloadforce；inherentstrainmethOd焊接变形和残余应力是影响焊后产品精度和高到达温度和约束度决定．文献[7]先求出焊点附性能的重要因素，预测焊接变形对于解

7、决焊接变形近存在的固有应变，用所得数据在焊接断面上进行问题有着重要的意义⋯．其中固有应变有限元法积分求出等效载荷，通过有限元软件求得整个结构是一种既能解决大型复杂结构，又比较经济实用的的焊接变形．文献[8]提出先求典型结构的固有变预测焊接变形的方法，能够直接解决工程实际问形，将其转换成固有应变，并作为初始应变施加于题，有很好的实用意义和发展前景J．文献[3—5]壳单元模型进行弹性计算得到大型结构的变形．文利用这一概念发展了基于线弹性有限元的固有应献[9]基于固有变形数据库通过热弹塑性有限元变模型．在

8、此基础上，文献[6]通过分析固有应变分析得到铝合金对接接头的焊接变形．文献[10]的产生机制，认为固有应变主要是由焊缝各点的最采用基于固有应变理论分层计算的有限元法用于收稿日期：2012—12—08基金项目：江苏省研究生科研创新计划资助项目(CXLX12—0689)；江苏高校优势学科建设工程资助项目作者简介：周方明(1964一)，男，教授，博士，研究方向为焊接设备与质量控制．E-mail：fangmingzhou@just．edu．ca江苏科技大学学报(自然科学版)简