焊接顺序对大型薄板装甲钢结构焊接变形的影响

发布时间：2019-01-22 13:57

【摘要】：基于有限元软件SYSWELD建立了大型薄板装甲钢结构的焊接有限元模型,采用Local-Global方法研究了焊接顺序对薄板结构焊接变形的影响.通过对比焊缝截面宏观形貌,利用SYSWELD热源拟合工具,建立了适合现场焊接工艺的双椭球热源模型.采用热弹塑性有限元法分析了T形和对接接头的焊接过程,获得了局部塑性应变和焊缝刚度,进而模拟了不同焊接顺序下薄板结构变形情况.结果表明,现场焊接顺序下结构中部薄板焊接变形严重,最大变形量为9.6 mm,模拟结果与试验结果吻合较好;采用优化的焊接顺序,可有效控制薄板焊接变形,最大变形量可减小75%.
[Abstract]:Based on the finite element software SYSWELD, the welding finite element model of large plate armored steel structure is established. The influence of welding sequence on welding deformation of thin plate structure is studied by Local-Global method. By comparing the macroscopic morphology of weld section and using SYSWELD heat source fitting tool, a double ellipsoid heat source model suitable for field welding process was established. The thermal elastic-plastic finite element method is used to analyze the welding process of T-shaped and butt joints. The local plastic strain and weld stiffness are obtained. The deformation of thin plate structures in different welding sequences is simulated. The results show that the welding deformation of the thin plate in the middle part of the structure is serious in the field welding sequence, and the maximum deformation of 9.6 mm, is in good agreement with the experimental results. Using the optimized welding sequence, the welding deformation of thin plate can be effectively controlled, and the maximum deformation can be reduced by 75%.
【作者单位】： 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室;
【分类号】：TG404

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 汪建华,陆皓,魏良武;固有应变有限元法预测焊接变形理论及其应用[J];焊接学报;2002年06期

2 闫德俊;刘雪松;周广涛;方洪渊;;大型底板结构焊接顺序控制变形数值分析[J];焊接学报;2009年06期

3 方臣富;吴文烈;刘川;钟绪浪;;基于固有应变法预测双丝CO_2气体保护焊液压支架顶梁变形[J];焊接学报;2013年11期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 苏绍华;;大型油罐浮顶单盘变形的成因分析和控制工艺[J];安庆科技;2011年01期

2 王国凡;王胜辉;尹继宝;;汽车稳定杆早期断裂的原因分析[J];兵器材料科学与工程;2006年06期

3 刘尚潭;胡洋聪;;一种汽轮机叶片钢的高温性能研究[J];宝钢技术;2007年06期

4 沙鹏,贺定勇,田富强,李晓延,史耀武;焊接接头力学不均匀体断裂力学参量的数值分析[J];北京工业大学学报;2000年S1期

5 汪苏;周锋;张瑛莉;;航空发动机燃烧室安装座相贯线焊缝焊接模拟[J];北京航空航天大学学报;2008年08期

6 张世军;制做大型转炉托圈时焊接变形的预防及控制[J];本溪冶金高等专科学校学报;2003年04期

7 黎凡七;变压器油箱渗漏问题的探讨[J];变压器;1997年06期

8 李忠顺,白丽;变压器油箱结构的工艺性[J];变压器;1998年08期

9 徐琳;严仁军;;角焊缝角变形产生机制的研究[J];船舶力学;2008年01期

10 祝乐;蔡枫;胡兴才;;高温超导冷凝器焊接加工工艺改进[J];船电技术;2007年05期

相关会议论文 前10条

1 朱大喜;靳伟亮;沈楠楠;闵祥军;汪彬;;钻井船高强度齿条焊接工艺及质量控制[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年

2 孙清洁;胡海峰;袁新;冯吉才;;厚板Ti-6Al-4V磁控窄间隙TIG焊接头性能分析[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

3 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(3)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

4 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(5)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

5 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(6)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

6 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(7)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

7 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(8)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

8 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(11)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

9 王者昌;;焊接应力变形原理若干问题的探讨(12)[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

10 黄辉;赵耀;袁华;;平板焊接变形预测固有应变方法的研究[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年

相关博士学位论文 前10条

1 卢耀辉;铁道客车转向架焊接构架疲劳可靠性研究[D];西南交通大学;2011年

2 李亚娟;X80管线钢焊接性模拟及其裂纹预测[D];天津大学;2010年

3 赵雪梅;铝合金搅拌摩擦焊接头超声信号特征与质量评价方法[D];哈尔滨工业大学;2010年

4 闫德俊;高速列车底架用铝合金焊接接头疲劳裂纹扩展特性[D];哈尔滨工业大学;2011年

5 鄢东洋;铝合金薄壁结构搅拌摩擦焊热—力学过程的研究及模拟[D];清华大学;2010年

6 徐达;外加电磁场控制焊接变形及冷裂纹研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

7 张勇;随焊冲击旋转挤压控制TC4薄板失稳变形研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

8 肖光春;基于局部法的预应变下高强钢断裂预测研究[D];天津大学;2011年

9 朱平;焊趾TIG熔修后激冷处理对接头残余应力及疲劳强度的影响[D];大连交通大学;2011年

10 赵章风;膜式水冷壁多焊道焊接变形预测与焊接电源群控研究[D];浙江工业大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨晓峰;自升式平台传动系统及减速机的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 褚元召;基于MARC的典型焊接结构件残余应力预测及应用[D];哈尔滨工程大学;2009年

3 石锋;焊接技术实现大口径弯管的成形工艺研究[D];天津理工大学;2010年

4 王立;高强度桥梁钢Q460q焊接性能研究[D];长春工业大学;2010年

5 王晓宇;高温焊接对16MnR钢焊接残余应力的影响及机理[D];辽宁石油化工大学;2010年

6 周凝华;大型列管式固定床反应器管板与反应管焊接技术研究[D];华东理工大学;2010年

7 贺秀丽;AZ31B镁合金TIG焊接接头疲劳评定局部法研究[D];太原理工大学;2011年

8 吉沐园;薄不锈钢板激光焊接变形分析及控制[D];江南大学;2011年

9 孙志明;中厚板焊接有限元数值模拟及其参数优化[D];北京交通大学;2011年

10 余江瑞;2A12铝合金薄板熔焊对接接头大变形及失效力学行为研究[D];兰州理工大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 寇雄,颜锦;船舶焊接变形的形成与控制[J];辽宁工程技术大学学报;2005年01期

2 汪建华,陆皓,魏良武;固有应变有限元法预测焊接变形理论及其应用[J];焊接学报;2002年06期

3 薛忠明,曲文卿,柴鹏,张彦华;焊接变形预测技术研究进展[J];焊接学报;2003年03期

4 姬书得,方洪渊,刘雪松,孟庆国;基于串状热源的手工摆动焊应力场的数值模拟[J];焊接学报;2005年05期

5 刘川;张建勋;;基于动态子结构的三维焊接残余应力变形数值模拟[J];焊接学报;2008年04期

6 方臣富;王海松;刘川;胡庆贤;时振;;缆式焊丝CO_2气体保护焊接头残余应力高效数值计算和试验[J];焊接学报;2012年05期

7 王煜,赵海燕,吴u&,蔡志鹏,张建强;电子束焊接数值模拟中分段移动双椭球热源模型的建立[J];机械工程学报;2004年02期

8 张志英;江志斌;虞成全;;造船(中钢板)焊接变形的自动火焰矫正工艺系统[J];机械工程学报;2006年01期

9 汪建华，戚新海，钟小敏，上田幸雄，村川英一;焊接结构三维热变形的有限元模拟[J];上海交通大学学报;1994年06期

10 汪建华,陆皓;预测焊接变形的残余塑性应变有限元方法[J];上海交通大学学报;1997年04期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙葆森;;新型高硬度装甲钢[J];兵器材料科学与工程;2010年05期

2 付克勤;方志坚;梁家毅;王永彤;孙绪韫;严浩;徐鸿雁;;超高硬度装甲钢研制及其抗弹性能研究[J];武汉理工大学学报;2012年08期

3 江敬媛;;通过织构改进高强度装甲钢[J];现代兵器;1982年02期

4 胡荣生,王敏杰,刘培德,樊存山;采用正交切削方法获得装甲钢动态力学性能[J];兵器材料科学与工程;1989年05期

5 王敏杰,胡荣生,刘培德,樊存山;装甲钢在高应变率下的热塑剪切失稳[J];兵器材料科学与工程;1989年11期

6 刘先曙;一项高硬度装甲钢获欧共体专利[J];兵器材料科学与工程;1993年06期

7 阎振春;603装甲钢靶试崩落分析[J];金属材料与热加工工艺;1982年04期

8 李树梅;张伟东;马京山;米文先;;某装甲钢垫板失效分析[J];兵器材料科学与工程;2013年04期

9 杨超,田时雨;装甲钢中的夹层材料对抗弹性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2003年03期

10 杨超,田时雨;装甲钢动态性能与抗弹性能关系研究[J];兵器材料科学与工程;2002年01期

相关会议论文 前3条

1 乔志霞;刘永长;宁保群;付俊国;韩雅静;;冷却速度对675装甲钢显微组织的影响[A];第九次全国热处理大会论文集（二）[C];2007年

2 刘宏伟;马世宁;刘吉延;邱骥;;一种中厚度装甲钢钢板的无电焊接研究[A];第八届全国表面工程学术会议暨第三届青年表面工程学术论坛论文集（四）[C];2010年

3 沈春霞;王百荣;王斌;南宏杰;;贫铀弹撞击气溶胶量仿真计算[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（下册）[C];2008年

相关硕士学位论文 前1条

1 郭领;孔结构金属装甲抗小口径穿甲弹的厚度效应[D];南京理工大学;2012年

，

本文编号：2413276