基于二次开发技术的压力容器管接头MIG焊焊接过程模拟优化研究

发布时间：2017-12-05 17:11

  本文关键词：基于二次开发技术的压力容器管接头MIG焊焊接过程模拟优化研究

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【摘要】：压力容器广泛使用于石油、轻工、机械等工业中。在设计方面,规范列出了复杂的制造过程;在技术方面,结构不连续区域有着复杂的几何形状,这些都使解析法求解分析过程变得困难。随着计算机技术的发展,尤其对压力容器制造过程的设计优化与技术改进方面提出了新的思路,其中二次开发技术在优化压力容器各类接头焊接过程模拟方面的研究最为广泛,二次开发技术已经展现出在焊接过程参数化模拟上的重要作用。本文以空气调节/油压力罐为研究对象,一方面,对压力容器不连续区域(筒体与接管连接处)进行局部采样施焊实验,通过实验测试试件施焊部位的变形情况,为整体焊接时变形控制预置提供依据;另一方面,采用二次开发技术对筒体与接管连接处焊接参数化模拟过程进行模拟实验。基于如此的研究思路,开展了以下方面研究:阐明压力容器管接头形式特点,建模分析过程及焊接方式,指出压力容器焊接工艺及合理模型设计的重要性。整合二次开发的思想,实现全方面的优化模拟过程并提高制定合理焊接工艺参数的效率。阐明除焊接工艺外,焊前可控因素的重要性,并利用大型有限元模拟软件对管接头三种焊前可控因素进行焊接模拟评估。整合二次开发的思想,实现在人机交互界面的输入和选择所需或对应的管接头设计数据,为焊接过程参数化模拟的二次开发做准备。采用现有的有限元模拟软件进行二次开发,利用Swing、Awt技术开发出用于压力容器管接头焊接过程参数化模拟程序,对热源参数制定、建模过程进行了“宏”处理。实现以生死单元法进行焊接模拟,编制创建管接头截面的对话框及可调用的“宏”文件,一方面用户可在分析中创建所需结构,另一方面用户可提前建立常用宏库。对管接头进行焊接参数化模拟分析,并在分析完毕后生成指定步奏的结果图像与数据。阐明对压力容器管接头结构进行焊接过程参数化模拟二次开发的可行性与必要性,基于对管接头进行局部采样实验后MIG焊焊接过程与模拟过程的对比结果,实现了达到优化整个焊接过程模拟的目的,也指导压力容器的制造过程,更为减小焊接变形提高焊接质量提供了技术支撑,进而减少材料与资源的浪费。
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG457.5

【参考文献】

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本文编号：1255555