工程机械液压缸的焊接工艺模拟与优化

发布时间：2017-11-06 07:21

  本文关键词：工程机械液压缸的焊接工艺模拟与优化

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【摘要】：液压传动技术在当今工程机械领域处于举足轻重的地位,而液压油缸作为液压系统中重要的执行元件之一,它的性能的优劣直接影响了整个液压系统的工作效率。在液压缸的生产过程中,焊接工艺是必不可少的,所以研究焊接过程对液压缸的使用性能的影响是非常重要的。本文的研究对象为实习单位生产的工程机械液压缸,运用有限元法对液压缸生产过程的焊接工艺进行了全面的仿真分析,并且结合实际的工况,提出了结构和工艺方面的改进方案。首先根据焊接的理论基础,明确焊接模拟本质上是属于热力学分析的范畴,从而提出了焊接分析的温度场理论,应力应变理论以及焊接热源模型的选择等。然后根据工程机械的实际工况,对液压缸进行了设计,并且根据有限元建模的要求,建立了液压缸缸筒焊接部分的简化模型。在有限元软件ANSYS中对液压缸缸筒焊接件进行了整个焊接过程的模拟分析,得到了该过程中整个缸筒的温度场变化情况以及相对应的应力应变的分布情况,并且和实际生产中液压缸产生的问题与模拟结果进行比较,从理论上分析了这些问题产生的原因,得知焊接工艺对油缸的整体使用寿命和产品合格率的影响非常明显。最后针对焊接过程中产生的问题提出了焊接的优化实验方案,通过对不同的焊接参数进行实验比较,得到了本文所研究液压缸的最优焊接工艺参数,之后本文基于液压缸的结构设计提出了改进方案,从结构上避免了不必要的焊接工艺。本课题的研究成果对液压缸焊接工艺及液压缸结构设计的后续改进提供了相应的理论依据,并且为其他构件的焊接模拟分析提供了理论参考。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137.51;TG44

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