大型配电房焊装夹具系统仿真分析

发布时间：2017-05-01 09:03

  本文关键词：大型配电房焊装夹具系统仿真分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：配电房作为一种现代社会配电设施的关键保护性产品,已经逐渐被广泛应用在各大商场、写字楼、工厂供电系统,成为配电设施集成化的重要保护设备。伴随着配电房内部控制系统、变电系统的大型化、复杂化、多样化,配电房的尺寸也随之增大,因而在配电房波纹板拼焊过程中效率低、精度低、焊后残余变形大、应力集中等一系列问题愈加严重。因此,设计出一套大型配电房焊装翻转工作平台,解决上述问题尤为重要。通过对现有大型配电房波纹板焊接工艺、焊缝位置分析,设计适合大型配电房波纹板焊装的翻转工作平台,并通过UG建立三维模型。其结构主要包括:底座、翻转支架、气动夹具、固定座、活动销轴、液压系统等部分。导入ADAMS对其进行模拟翻转动作,提取整体及关键零部件的承力情况。将运动仿真所得到的数据导入到ANSYS Workbench中,对翻转机构整体、关键零部件进行应力和应变分析以确保各个机构的安全性。对配电房钢结构在翻转过程中变形进行分析,通过增加辅助支撑方法对翻转工作平台进行优化和改善,以满足焊接的精度要求。在此基础上,以气动磁力夹具抓取波纹板的的夹紧方式为定位条件,结合ABAQUS热-结构耦合分析功能,进行配电房波纹板的焊接模拟,对残余应力和变形进行理论分析,掌握其产生和分布规律,为实际生产过程中选用和改进焊装夹具提供理论依据。通过提出一种新型的翻转工作平台用于改善配电房波纹板焊缝的工艺性。利用有限元,准确获取翻转工作平台翻转过程及波纹板焊接过程中应力、变形分布情况。通过以上研究有针对性的对翻转工作平台的零、部件进行优化,提高焊装设备实用性和焊接精度,从而提高配电房生产效率。
【关键词】：配电房 焊接 翻转工作平台 仿真分析
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM64;TG43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题的背景、来源及研究意义9-10
• 1.2 课题相关的研究动态10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-13
• 1.3 课题研究的主要内容13-15
• 第2章 配电房焊装翻转工作平台的设计15-25
• 2.1 波纹板焊接过程的问题及解决15-17
• 2.1.1 波纹板焊接应力与变形15-16
• 2.1.2 波纹板焊接变形预防与控制16-17
• 2.2 焊接位姿对焊缝质量的影响17-18
• 2.2.1 平焊特点17
• 2.2.2 仰焊特点17
• 2.2.3 横焊特点17-18
• 2.3 普通变位机与翻转工作平台的方案优选18-20
• 2.3.1 U型双座回转变位机18-20
• 2.3.2 翻转工作平台20
• 2.4 翻转工作平台设计20-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 翻转工作平台有限元分析25-37
• 3.1 翻转工作平台底座受力分析26-28
• 3.2 翻转过程分析28-30
• 3.2.1 翻转过程28-29
• 3.2.2 建立目标函数29-30
• 3.3 翻转工位配电房钢结构变形分析30-33
• 3.4 关键零部件受力分析33-36
• 3.4.1 固定座33
• 3.4.2 铰链链接处相关零件33-34
• 3.4.3 液压缸及翻转支架34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 配电房波纹板焊接模拟37-51
• 4.1 焊接数值模拟37
• 4.2 ABAQUS分析37-41
• 4.2.1 热源模型选取38-40
• 4.2.2 材料特性参数40
• 4.2.3 确定单元类型40
• 4.2.4 网格划分及边界条件40-41
• 4.3 波纹板装夹方式41-42
• 4.4 波纹板焊接分析42-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第5章 结论51-52
• 参考文献52-55
• 在学研究成果55-56
• 致谢56

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