铝合金货车侧墙多道焊变形预测

基于热弹塑性有限元法,对铝合金货车侧墙多道焊焊接变形进行仿真预测,仿真中充分考虑了材料热物理属性的影响．基于实体一壳单元混合模型,建立了侧墙有限元网格模型,应用3D高斯双椭球热源模型实现了焊接过程温度场分析．从工程实际出发设计了四种焊接顺序,通过对四种焊序下仿真结果的对比分析,讨论了不同焊接顺序对铝合金货车侧墙焊接成形的影响,为研究大型铝合金薄板焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据．     

地铁车体总成关键焊缝焊后变形量工艺研究

对某项目地铁车体关键焊缝的焊后变形量进行跟踪测量.数据表明:车体组焊前后,侧墙上边梁与车顶边梁(上部焊缝)焊后尺寸平均横向收缩量约为1.05 mm,侧墙下边梁与底架边梁(下部焊缝)焊后尺寸平均横向收缩量约为1.67 mm,且它们在对应位置变形趋势相同;由于底架起挠导致侧墙模块2、模块4中间存在很大的扭曲变形应力,焊后焊缝横向收缩量较大.试验结果为车体总成预组装部件尺寸定位和工艺放量等工艺提供数据支撑.     

焊接顺序和反变形量对电机吊架补强焊接残余应力与变形的影响

为满足复杂工况下电机吊架强度要求,根据补强设计方案,需在其上盖板与立板处进行补强焊接.补强焊接过程中,要求焊接变形量不超过电机吊架设计使用要求,即0.3 mm误差.借助有限元数值仿真方法,研究电机吊架在返修补强过程中不同焊接顺序和反变形量对其焊接残余应力和变形的影响,通过对两种不同焊接顺序和三种反变形量进行仿真模拟,获得了可行最优焊接方案,对电机吊架返修补强焊接具有一定的实际指导意义.     

焊接顺序对高速列车侧墙焊接残余应力的影响

按实际加工工艺,基于有限元软件SYSWELD,采用有限元热弹塑性分析方法和Fortran语言对焊接热源进行二次开发,获得了所需要的热源,并通过实验验证了热源模型的准确性.在此基础之上,通过分析高速列车CRH380B侧墙焊接残余应力分布规律和焊接顺序对于侧墙焊接残余应力的影响,得到了侧墙焊接最优方案,为企业实际生产中的降低焊接残余应力方案选择提供了依据.     

基于Marc和遗传算法的焊接工艺参数优化

焊接变形的大小主要受焊接速度、焊接电流、电压、送丝速度、焊接顺序等工艺参数的影响.根据焊接热加工特点和实际需要,针对设计变量数目繁多、类型多样的焊接工艺,采用遗传算法与有限元分析相结合的方式,对重点参数进行了优化.以二维平板对接焊的模型为例,以工件最小焊接变形量为优化目标,经过遗传算法进化后,结合有限元方法进行每组参数组合的焊接过程热力耦合分析,找出焊接能量和焊接速度的最优组合,为焊接工艺的优化和制定提供科学的评价和预测.     

一种吊机用液压绞车结构制造工艺方案的设计及应用

为了控制绞车的焊接变形和装配精度,讨论了一种船用吊机液压绞车的焊接工艺方案。通过灵活运用刚性固定工装、反变形法及焊后校正法,在制作过程中严格控制下料、坡口设计、焊接顺序设计、装配顺序设计,焊接方法选择等工艺环节,规范了滚筒、机架和液压管路的焊接工艺方案,提高了吊机液压绞车的交货质量。     

机车工字型中梁组焊工装设计及焊接变形控制

新西兰机车中梁为工字型梁,总长16400 mm.对于中梁钢结构的组对和焊接,其难点在于上下盖板厚度不一,上盖板为20 mm,下盖板为40 mm,上下盖板焊后容易产生角变形,纵向焊后容易产生下挠度.通过对中梁焊接工艺和工装设计研究,采用工艺放量,反变形,设计和研究中梁组对工装、夹紧装置和焊接翻转工装,机械火焰矫正等方法,...     

基于固有应变法的货车侧墙焊接变形预测

货车侧墙在焊接过程中由于焊缝处收缩力的作用导致侧墙板失稳,不可避免的产生了波浪变形.利用能解决预测大型结构残余变形问题的固有应变理论,在焊缝处施加与固有应变相等的初始应变,通过结构失稳分析,得出侧墙屈曲失稳因子小于1,因此在此基础上采用大变形计算,求解了大型复杂结构货车侧墙的焊接变形,并与实验数据进行对比,验证了固有应变为基础的残余变形预测法在铁道车辆制造工业中应用的可行性.     

一种船用吊机塔身结构的焊接工艺方案

为了控制塔身的焊接变形和装配精度,本文介绍了吊机塔身的焊接工艺方案。运用检验工装、焊后矫正法及无损检验方法,在塔身制作过程中严格控制下料、焊接顺序设计、装配顺序设计、焊接方法选择等工艺环节,规范了塔身中部、塔身顶部、塔身大底板、塔身附件以及塔身舾装件的焊接工艺方案,提高了吊机塔身的交货质量。     

铝合金车体长直焊缝的焊接缺陷及防止措施

铝合金车体侧墙与底架边梁长直焊缝在车体焊缝组成中尤为重要,此处的焊缝采取横焊姿势,极容易产生焊接缺陷,又因大部件侧墙采用大型中空挤压型材,需强行拉出挠度,焊接后还要再进行门框组装,因此很难达到理想状态,造成侧墙与底架组装时焊缝的根部间隙极不均匀,更对焊接造成了相当大的困难。本人结合铝合金车体焊接试验及现车生产中实际经验对此焊缝的焊接缺陷及防止措施进行了分析研究。     

不锈钢地铁车辆侧墙焊缝缺陷率分析

由于非熔透型激光叠焊工艺的局限性,侧墙焊缝处会产生内外钢板局部未焊透的现象即焊缝缺陷.为研究这种焊缝在不同缺陷率下的拉剪强度及其对车体静强度的影响,结合某不锈钢地铁车辆激光焊车体,通过建立不同焊缝缺陷率的车体有限元模型,分析各个工况下不同焊缝缺陷率的车体侧墙焊缝剪应力的变化,以此确定在静载工况下不锈钢激光焊车体侧墙焊缝缺陷率的限值.     

基于下压位移模型的搅拌摩擦焊残余状态仿真

基于ABAQUS软件建立AL6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接过程的顺序热力耦合模型,发展了一个下压位移模型以实现搅拌头的下压量控制方式,对焊后构件的残余应力和残余变形进行了仿真分析.结果显示:所发展模型能够合理地反映焊缝区焊后形貌,再现残余应力及变形分布的基本规律;随着下压量的增加,残余应力增大而残余变形减小.     

焊接热输入对残余应力影响的盲孔法测试与数值分析

为了分析T型构件多道焊焊接残余应力与焊接热输入间的关系,运用有限元分析软件ANSYS对该焊接工艺进行数值模拟;运用盲孔法检测焊接残余应力,并与数值模拟结果进行对比;基于原有的焊接工艺,对3组焊接热输入值下T型构件多道焊进行数值模拟,分析了焊接热输入值对焊接残余应力的影响规律。研究结果表明:数值模拟结果与实测结果相近;焊接热输入增大,纵向焊接残余应力会增大,横向残余应力会减小。     

基于Simufact的焊接应力的对比分析

焊接部位要经历不均匀的加热和冷却历程,最终在焊接结构中产生应力,焊接应力会导致焊接接头产生冷、热裂纹等缺陷,焊接结构破坏事故许多是由焊接应力和变形所引起。因此,为了提高焊接结构的质量和使用性能,简化焊条电弧焊焊接的实验过程,本文运用Simufact-Welding软件对Q345钢的T形接头进行平焊仿真,对比分析了焊件不完全约束和完全约束两种方法下在焊接过程中和冷却过程中熔合线处的应力。结果表明：该仿真过程中,其它参数相同的情况下,不同的焊件装夹方法得到不同结果的焊接应力,焊接过程中,两种方法下大部分熔合线处的等效应力的最大值大于Q345的屈服强度,焊件不完全约束方法下大部分熔合线处的残余应力大于Q345的屈服强度,焊件完全约束方法下大部分熔合线处的残余应力小于Q345的屈服强度。     

城轨车铝合金地板焊接压紧力仿真分析

为减小地板在焊接过程中的变形,以及减小焊接时由于地板变形对夹具造成的损伤.采用Ansys分析软件,以城轨车铝合金地板的焊接过程为研究对象,通过理论分析、以高斯热源作为热源模型对工件进行模拟以及焊接测试试验相结合的方法,对夹具工艺提出要求,并对夹具夹紧力大小的确定进行分析.研究可为大型薄壁件的仿真分析提供仿真模型,该方法得到的结果对柔性化自动工装具有较大的推广应用价值.     

基于ANSYS平台的堆焊热应力的动态模拟

建立适当的有限元模型，对平板堆焊过程中温度场、应力场的瞬态变化以及焊后的残余应力和变形进行动态模拟．利用ANSYS软件的APDL语言编写程序，实现移动焊接热源的施加，并采用生死单元法模拟熔池金属的熔化和凝固．     

大轴重铁路货车组焊式箱型中梁的焊接工艺

考虑到组焊式箱型结构中梁制造过程中面临的工艺难点,通过制定合理的焊接顺序,制作各类预生产工作试样,并对制造过程中经常遇到的焊接问题进行分析和总结,制定详细的焊接工艺等工作,有效的保证了中梁焊接质量的稳定、可靠.     

基于SYSWELD的焊接模拟仿真

针对典型焊接构件,采用SYSWELD焊接模拟软件进行模拟,建立了三维模型并进行了网格划分,采用双椭球热源模型,对焊接过程进行了模拟分析,获得了温度场的分布情形,在焊接过程中,焊缝单元的温度随着焊接的进行迅速升高,温度场的形态在整个焊接过程中大体上不发生变化.在焊接变形方面,由于焊缝的纵向收缩,底板在各道焊缝位置都发生了纵向的收缩变形,同时加强筋板也发生纵向收缩变形.通过焊接模拟仿真计算,为改善焊接变形提供了借鉴依据.     

对流换热系数对厚板焊接残余应力应变研究

主要考察了对流换热系数对厚板对接焊残余应力应变的影响,从而对现有的重要焊接构件(如桥梁大型锚拉板)的冷却方式给出参考,利用ABAQUS软件对焊接构件进行有限元模拟计算,通过改变对流换热系数数值大小来模拟冷却速度对厚板焊接残余应力应变的影响。研究表明:焊接区在不同冷却速度下计算结果没有数量级的差异,并且发现对流换热系数与构件焊后残余应力应变的影响也并非为单调线性的关系,在某一适中的对流换热系数条件下,厚板焊接的残余应力应变可以达到最小。     

用数值模拟方法优化列车转向架侧梁焊接工艺的研究

基于ANSYS平台热弹塑性有限元分析,利用APDL语言,采用单元生死技术模拟焊缝形成过程,对B型列车14t转向架侧梁的焊接残余应力与变形进行了模拟。结果显示,侧梁沿x方向（即焊缝方向）产生了收缩,两端向中心的收缩量大致相等,其值分别为0．846mm和-0．935mm;在Y方向上,上盖板沿Y的负方向产生了较大的变形,其值为-1．548mm,下盖板的位移较小,最大值仅为0．213mm;z方向上,由于约束较强,其变形值较其它方向相比大约小一个数量级。等效残余应力在焊缝上最大,其峰值约为270MPa,随着与焊缝中心距离的增加,其值迅速减小。总体而言,模拟结果符合焊接理论,且与实际情况吻合,证明了用数值模拟方法进行焊接工艺优化的可行性。