大型可组合式电子束焊接真空室设计

发布时间：2021-03-08 14:47

　　电子束焊接在国防、航空航天领域中应用越来越广泛,但受限于电子束焊接真空室的大小,许多大尺寸的航天器构件无法在真空室里进行整体焊接。本课题设计大型可组合式的电子束焊接真空室来解决这一问题,真空室可以根据所焊构件尺寸的不同,增加或减少真空室筒体中间节的个数,可以满足各种大型构件的整体焊接要求。真空室主要由筒体、封头和框架等部分组成。真空室设计为直径8 m的立式圆筒形结构,真空室设计为可组合式结构,每节圆筒结构高度为4 m,最多共可组合4节。真空室筒体设计为双层结构,夹层为蜂窝结构,根据真空设计手册中的经验公式计算出真空室筒体壁厚和加强筋的尺寸。将模型导入Workbench软件对蜂窝结构的尺寸进行响应面优化,对优化后的模型进行有限元静力学分析。真空室最底下一节筒体开孔补强设计依据经验公式计算得到,对变形较大的部位进行补强。进行模拟分析,开孔处的变形和应力强度符合设计要求。在满足设计要求的条件下,设计平盖封头、椭圆封头、蝶形封头、球形封头四种封头形式,对封头的尺寸和加强筋的尺寸进行优化设计,进行有限元静力学分析。将四种封头的各项评价指标进行综合对比,最终选择平盖封头。根据设计要求设计真空室框架... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

圆筒形壳体失稳后的形态

图 1-2 非线性屈曲分析图杨国政、高炳军[28]在他们所发表的论文中，通过线性屈曲分析方法对壳体结构在荷载大小不同时的屈曲载荷系数做了详细的分析和研究。在此过程中，他们还充分考虑到了地震和风载荷可能对结果产生的影响，并通过组合载荷下圆筒的稳

真空容器模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]聚变实验堆真空室壳体成型模具设计及实验研究[J]. 黄运聪,冉红,侯吉来,曹曾,宋斌斌,唐乐.  核聚变与等离子体物理. 2018(02)
[2]ITER真空室支撑筋板结构设计与强度分析[J]. 张建中,陈科,汪燕.  核聚变与等离子体物理. 2017(04)
[3]基于ANSYS的真空室有限元分析[J]. 崔栋,陈靖.  冶金设备. 2017(01)
[4]蜂窝芯层等效参数研究综述[J]. 富明慧,徐欧腾,陈誉.  材料导报. 2015(05)
[5]关于蜂窝芯体面外等效剪切模量的讨论[J]. 富明慧,徐欧腾.  固体力学学报. 2014(04)
[6]蜂窝夹层板结构等效模型比较分析[J]. 张铁亮,丁运亮,金海波.  应用力学学报. 2011(03)
[7]蜂窝板复合材料的等价弹性模量[J]. 陈玳珩,杨璐.  力学学报. 2011(03)
[8]可控核聚变与国际热核实验堆（ITER）计划[J]. 冯开明.  中国核电. 2009(03)
[9]大型真空容器结构设计中的有限元分析与应用[J]. 韩潇,祁妍.  航天器环境工程. 2009(02)
[10]国际热核实验反应堆（ITER）真空室的设计介绍[J]. 丁亚清.  真空与低温. 2005(03)

博士论文
[1]大型复杂轮廓真空室窗口领圈电子束焊接系统设计研究[D]. 朱琳.中国科学技术大学 2018
[2]蜂窝结构多功能优化设计[D]. 王博.大连理工大学 2007

硕士论文
[1]特种成膜设备真空容器设计及有限元分析[D]. 张黎源.天津大学 2007



本文编号：3071227