QTT天线轨道施焊工艺及变形控制研究
发布时间：2020-12-07 13:14
随着大型射电望远镜天线口径的增大,方位轨道需要承受巨大的载荷和周期应力。一般采用斜接缝技术连接轨道,但这样的斜接接头会影响轨道的平滑性,并且会在接头处引起很大的接触应力,对轨道造成损害。针对上述问题,轨道整体焊接技术目前已被广泛应用在大型天线轨道安装中。但是轨道整体焊接需要填充大量金属,并且焊接坡口整体位置都位于中性轴之上,将造成严重的角变形。本文通过有限元模拟并通过试验验证的方法提出轨道焊接变形的控制方案。建立了试验件有限元模型,对其计算结果进行分析。并开展了试验件对接焊接试验,通过试验所得的热循环、应力场以及变形结果验证有限元模型计算结果的准确性。结果表明数值计算结果与试验结果吻合程度高。同时利用数值计算的结果进行反变形焊接试验,焊接变形的控制效果也非常好。最终验证了有限元计算的准确性,为后面有限元计算、预测、控制变形奠定基础。建立了现有工艺下轨道对接多层多道焊有限元模型,模拟轨道在自由状态下焊接变形的情况。根据试验结果验证平板对接接头的角变形公式。考虑到轨道重量巨大,重力的影响不可忽略,本文继续对重力加载下轨道变形的情况进行研究。分析了平板对接角变形公式在考虑重力产生的弯矩下的影...
【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】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可动式射电望远镜种类
a)小角度轨道拼接[1]b)V 型轨道拼接[1]图 1-2 不同形状拼接轨道国外大型的射电望远镜方位轨道制造采用的是整体焊接[14-16]。其中设计经典的方案有：墨西哥 50m 射电望远镜方位轨道（LMT）、美国 100m 射电望远镜复合轨道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射电望远镜无缝方位轨道，以及国内的上海天文台 65m 射电望远镜方位轨道等。LMT 无缝方位轨道，焊接工艺选用窄间隙部分焊接[17]。轨道截面如图 1-3 所示。这种焊接工艺焊缝熔敷金属较少，热输入随之降低，使得焊缝收缩变小，变形得到较好的控制。该台射电望远镜工作在海拔 4600m 之上，轨道宽 430mm，高230mm，焊接结束后整轨表面的不平度在 0.3mm 之内，精度非常高。
a)小角度轨道拼接[1]b)V 型轨道拼接[1]图 1-2 不同形状拼接轨道国外大型的射电望远镜方位轨道制造采用的是整体焊接[14-16]。其中设计经案有：墨西哥 50m 射电望远镜方位轨道（LMT）、美国 100m 射电望远镜道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射电望远镜无缝方位轨道，以及国内的文台 65m 射电望远镜方位轨道等。LMT 无缝方位轨道，焊接工艺选用窄间隙部分焊接[17]。轨道截面如图 1-3这种焊接工艺焊缝熔敷金属较少，热输入随之降低，使得焊缝收缩变小，到较好的控制。该台射电望远镜工作在海拔 4600m 之上，轨道宽 430mm，m，焊接结束后整轨表面的不平度在 0.3mm 之内，精度非常高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]上海天文台65米射电望远镜谱线观测及数据校准[J]. 吴亚军,刘庆会,李娟,赵融冰,陈曦,袁瑾. 天文研究与技术. 2017(01)
[2]中厚板多道焊接温度场和残余应力场的三维数值分析[J]. 郑腊梅,戴峰泽,张永康,任旭东,杭寿荣. 热加工工艺. 2013(03)
[3]船体分段焊接变形仿真[J]. 李鸿,任慧龙. 船舶工程. 2006(05)
[4]基于遗传算法的箱型结构焊接顺序优化[J]. 崔晓芳,马君,赵海燕,兆文忠,孟凯. 焊接学报. 2006(08)
[5]基于固有应变的加筋板焊接变形分析[J]. 李鸿,任慧龙,曾骥. 哈尔滨工程大学学报. 2006(01)
[6]高速动力车构架侧梁焊接变形数值模拟[J]. 崔晓芳,黄士卫,兆文忠. 焊接. 2004(12)
[7]串热源模型及1200t桥式起重机主梁腹板装焊过程的数值模拟[J]. 蔡志鹏,鹿安理,赵海燕,刘点兵. 中国机械工程. 2002(09)
[8]串热源模型及其在焊接数值模拟中的应用[J]. 蔡志鹏,赵海燕,吴甦,鹿安理,史清宇. 机械工程学报. 2001(04)
[9]AN FEM MODEL OF BUCKLING DISTORTION DURING WELDING OF THIN PLATE[J]. 汪建华,陆皓,村川英一. Journal of Shanghai Jiaotong University. 1999(02)
[10]焊接结构三维热变形的有限元模拟[J]. 汪建华,戚新海,钟小敏,上田幸雄,村川英一. 上海交通大学学报. 1994(06)
硕士论文
[1]大口径射电望远镜方位轨道整体焊接工艺关键技术研究[D]. 高亮.西安电子科技大学 2014
[2]某雷达轮轨式天线座结构设计分析[D]. 郭洪伟.南京理工大学 2009
本文编号：2903319
【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】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可动式射电望远镜种类
a)小角度轨道拼接[1]b)V 型轨道拼接[1]图 1-2 不同形状拼接轨道国外大型的射电望远镜方位轨道制造采用的是整体焊接[14-16]。其中设计经典的方案有：墨西哥 50m 射电望远镜方位轨道（LMT）、美国 100m 射电望远镜复合轨道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射电望远镜无缝方位轨道，以及国内的上海天文台 65m 射电望远镜方位轨道等。LMT 无缝方位轨道，焊接工艺选用窄间隙部分焊接[17]。轨道截面如图 1-3 所示。这种焊接工艺焊缝熔敷金属较少，热输入随之降低，使得焊缝收缩变小，变形得到较好的控制。该台射电望远镜工作在海拔 4600m 之上，轨道宽 430mm，高230mm，焊接结束后整轨表面的不平度在 0.3mm 之内，精度非常高。
a)小角度轨道拼接[1]b)V 型轨道拼接[1]图 1-2 不同形状拼接轨道国外大型的射电望远镜方位轨道制造采用的是整体焊接[14-16]。其中设计经案有：墨西哥 50m 射电望远镜方位轨道（LMT）、美国 100m 射电望远镜道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射电望远镜无缝方位轨道，以及国内的文台 65m 射电望远镜方位轨道等。LMT 无缝方位轨道，焊接工艺选用窄间隙部分焊接[17]。轨道截面如图 1-3这种焊接工艺焊缝熔敷金属较少，热输入随之降低，使得焊缝收缩变小，到较好的控制。该台射电望远镜工作在海拔 4600m 之上，轨道宽 430mm，m，焊接结束后整轨表面的不平度在 0.3mm 之内，精度非常高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]上海天文台65米射电望远镜谱线观测及数据校准[J]. 吴亚军,刘庆会,李娟,赵融冰,陈曦,袁瑾. 天文研究与技术. 2017(01)
[2]中厚板多道焊接温度场和残余应力场的三维数值分析[J]. 郑腊梅,戴峰泽,张永康,任旭东,杭寿荣. 热加工工艺. 2013(03)
[3]船体分段焊接变形仿真[J]. 李鸿,任慧龙. 船舶工程. 2006(05)
[4]基于遗传算法的箱型结构焊接顺序优化[J]. 崔晓芳,马君,赵海燕,兆文忠,孟凯. 焊接学报. 2006(08)
[5]基于固有应变的加筋板焊接变形分析[J]. 李鸿,任慧龙,曾骥. 哈尔滨工程大学学报. 2006(01)
[6]高速动力车构架侧梁焊接变形数值模拟[J]. 崔晓芳,黄士卫,兆文忠. 焊接. 2004(12)
[7]串热源模型及1200t桥式起重机主梁腹板装焊过程的数值模拟[J]. 蔡志鹏,鹿安理,赵海燕,刘点兵. 中国机械工程. 2002(09)
[8]串热源模型及其在焊接数值模拟中的应用[J]. 蔡志鹏,赵海燕,吴甦,鹿安理,史清宇. 机械工程学报. 2001(04)
[9]AN FEM MODEL OF BUCKLING DISTORTION DURING WELDING OF THIN PLATE[J]. 汪建华,陆皓,村川英一. Journal of Shanghai Jiaotong University. 1999(02)
[10]焊接结构三维热变形的有限元模拟[J]. 汪建华,戚新海,钟小敏,上田幸雄,村川英一. 上海交通大学学报. 1994(06)
硕士论文
[1]大口径射电望远镜方位轨道整体焊接工艺关键技术研究[D]. 高亮.西安电子科技大学 2014
[2]某雷达轮轨式天线座结构设计分析[D]. 郭洪伟.南京理工大学 2009
本文编号：2903319
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