反向变形法控制整体油箱盖与法兰的焊接变形

反向变形法控制整体油箱盖与法兰的焊接变形

一、用反变形法控制集合式油箱盖与法兰的焊接变形(论文文献综述)

李睿[1](2018)在《箱形容器圆形法兰—板壳结构的焊接变形及控制》文中提出容器板壳结构的制造中经常因舱口、法兰、人孔、接管等结构的设置和连接而引入具有封闭回路的焊缝(封闭焊缝),这些封闭环形对接焊缝或角焊缝的中间区域为中空的圆孔,虽然封闭焊缝一般都是在较大的拘束条件下进行焊接的,但中间孔的存在则会降低封闭焊缝焊接时的拘束度,板厚较小的焊接构件焊后中间孔位置区域易发生失稳变形,进而影响焊接构件的装配精度和使用性能。某厂大型箱形容器圆形法兰-板壳结构是一种典型的具有封闭焊缝的焊接结构,大跨度箱形容器、大尺寸圆形法兰-薄板的结构特点加剧了焊后的变形程度。本文借助有限元仿真软件对带有大尺寸圆形法兰的大跨度薄板结构焊接过程进行模拟分析,研究了圆形法兰-板壳结构焊后变形特征,并在分析变形机理的基础上提出了增加结构刚度、优化焊接顺序等变形控制措施,并采用仿真方法考察了变形的控制效果。研究发现:1.法兰-板壳结构焊后各区域产生不同程度的塌陷变形,其中最大塌陷位移6.184 mm位于法兰圆周内径,法兰圆周外径最大塌陷位移为4.790 mm,法兰圆周内外径对应节点最大塌陷位移差值(即法兰平面度)为1.797 mm,表现为法兰盘内凹弯曲变形。此外,法兰盘外环最大/最小直径差值为4.080 mm,即焊后法兰圆度变差,圆度为2.040 mm。2.法兰-板壳结构发生变形的原因与环形角焊缝焊后的径向收缩和周向收缩有关。环形角焊缝径向收缩(横向收缩)不均匀,角焊缝表面发生的横向收缩比焊根大,表层的横向收缩比内部大,使得法兰-板壳结构产生角变形,另外,其大的结构跨度和大直径的中间孔降低拘束度、8 mm的大焊脚尺寸会增加热输入等实际情况,加剧了角变形的严重程度;其中,刚度更低的斜顶壁板较圆法兰变形的角度更大;环形角焊缝周向收缩使环形焊缝周长趋于减小,其影响是对法兰盘所在环形区域引入指向圆中心的压应力,其促进斜顶壁板环形区域的进一步倾斜塌陷以及其上法兰盘发生内凹变形,同时,斜顶壁板整体呈现轻微的压曲失稳变形。3.法兰-板壳结构下方设置紧密接触的临时环形补强板的措施焊后最大塌陷变形、圆度、平面度分别为2.612 mm、0.695 mm、1.216 mm,三个指标控制效果较原有焊接方案提升了 57.76%、65.93%、32.33%,法兰盘弯曲失稳变形得到有效控制。4.在法兰-板壳结构下方设置紧密接触的临时环形补强板的基础上采用不同焊接顺序的分段焊,对比分析得出分段焊对法兰盘塌陷形变量均控制在2 mm以下,其中最佳焊接顺序下焊后最大塌陷变形、圆度、平面度分别为1.583 mm、0.135 mm、0.689mm,三个指标控制效果较原有焊接方案提升了 74.40%、93.38%、61.66%。

高文文[2](2013)在《高速动车组转向架焊接构架变形预测与控制》文中进行了进一步梳理随着国民经济的快速发展,铁路运输的压力日益增大,对高速铁路的发展速度和规模以及列车的行驶速度、安全可靠性及乘坐舒适度等方面提出了更高的要求。焊接技术在轨道车辆制造中起着关键性的作用,尤其是焊接变形在生产过程中的控制十分重要。转向架焊接构架作为高速列车的重要承载及安全关键部件,主要由侧梁,横梁钢管,纵向梁和各种吊座焊接而成。由于焊缝密度大且分布复杂,因而构架焊后产生较大的焊接残余变形。本文首先利用SYSWELD软件对构架的局部结构模型非典型多道焊焊接过程进行数值模拟计算,提取多道焊固有应变值,然后利用ABAQUS软件应用固有应变法分别对构架局部结构和整体结构的焊接变形进行预测计算,并采用刚性固定法来对构架焊接变形实施控制,通过改变刚性约束位置来确定结构夹持的最佳位置。本文得到如下结论:(1)采用SYSWELD软件在多道焊接过程中提取固有应变再施加于构架结构进行焊接变形数值模拟的计算方法是可行的,且在同等精度下节省大量计算时间。(2)侧梁内筋在未施加刚性约束条件下焊接时,其最大纵向收缩量为2.75mm,向上翘曲变形量为2.1mm,通过在腹板位置施加刚性固定后其最大纵向收缩和向上翘曲变形分别减小45.5%和43.0%。对于侧梁外体结构,焊后变形不大,侧梁的最大纵向收缩仅为1.5mm,向上翘起变形为0.7mm。(3)横梁组成焊接时,平焊位下横梁钢管焊接变形其截面由圆形趋向于竖向椭圆形,而立焊位下变形向着横向椭圆形发展。由于平焊位焊接比立焊位焊接的焊接变形大,所以横梁圆管焊后仍呈竖向椭圆形。横梁钢管最大向上变形量达3.04mm;钢管内侧距离缩短至1.71mm,而外侧距离增大至3.74mm,最大纵向收缩2.86mm。(4)横梁组成平焊位下焊接变形大于立焊位下焊接变形。(5)构架总组成时侧梁部件焊后残余变形最大,所以刚性固定应施加在侧梁部件上。当在距离侧梁中心0.88m位置实施对称的刚性约束时,构架总组成焊后的横向收缩变形、纵向收缩变形和四角高度差,与非刚性固定下相比分别减小36%、30%和24%。(6)在刚性固定条件下,焊接顺序对构架总组成焊后残余变形没有较大影响。

陶顺安,李生军[3](2003)在《用反变形法控制集合式油箱盖与法兰的焊接变形》文中研究指明集合式电容器油箱盖与法兰焊接后,箱盖产生很大的上挠变形,使产品外型不美观,而且存积雨水。通过改进结构,二条焊缝对称于中性轴,第二条焊缝产生的反变形,阻碍、抵消第一条焊缝的充分变形,从而达到法兰焊后箱盖的整体平直。

二、用反变形法控制集合式油箱盖与法兰的焊接变形(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、用反变形法控制集合式油箱盖与法兰的焊接变形(论文提纲范文)

(1)箱形容器圆形法兰—板壳结构的焊接变形及控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 焊接应力与变形的研究成果
        1.2.2 薄壳结构变形理论基础
        1.2.3 控制薄壳焊接变形的实验研究简介
        1.2.4 分段焊接顺序实验研究成果
    1.3 本文主要研究内容
第2章 圆形法兰-板壳结构仿真模型的建立
    2.1 引言
    2.2 圆形法兰-板壳结构有限元模型建立
    2.3 材料参数定义
    2.4 初始条件及焊接参数定义
    2.5 热力学边界条件
        2.5.1 热源模型
        2.5.2 散热边界条件
        2.5.3 力学边界条件
    2.6 接触体定义
    2.7 本章小结
第3章 圆形法兰-板壳结构焊接变形特征及变形机理
    3.1 引言
    3.2 圆形法兰-板壳结构模型坐标变换处理
        3.2.1 仿真模型坐标变换前仿真结果
        3.2.2 仿真模型坐标变换原因及处理方法
    3.3 圆形法兰-板壳结构焊接变形特征
    3.4 圆形法兰-板壳结构焊接变形机理
    3.5 本章小结
第4章 刚性约束对圆形法兰-板壳结构焊接变形控制
    4.1 引言
    4.2 增大圆形法兰刚度的变形控制效果
        4.2.1 增大法兰厚度的变形控制效果
        4.2.2 增大法兰外径的变形控制效果
    4.3 对斜顶壁板施加角钢约束的变形控制效果
    4.4 对斜顶壁板施加环形补强板的变形控制效果
    4.5 本章小结
第5章 焊接顺序对圆形法兰-板壳结构焊接变形控制
    5.1 引言
    5.2 分段焊及其焊接顺序的制定
    5.3 分段焊及其焊接顺序对焊接变形的控制效果
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(2)高速动车组转向架焊接构架变形预测与控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的工程背景及意义
    1.2 轨道客车转向架发展状况
    1.3 焊接变形预测与控制方法的研究
        1.3.1 焊接变形的预测方法
        1.3.2 焊接变形的控制方法
    1.4 本课题研究的主要内容
第二章 焊接变形有限元分析的理论基础
    2.1 热弹塑性有限元分析理论
    2.2 固有应变有限元分析理论
        2.2.1 关于固有应变的概念
        2.2.2 固有应变的简化计算
        2.2.3 焊接固有应变的确定
        2.2.4 固有应变的施加方法
        2.2.5 局部固有应变提取
    2.3 刚性固定条件下固有应变法与热弹塑性法比较
    2.4 有限元计算软件简介
        2.4.1 SYSWELD软件简介
        2.4.2 ABAQUS软件简介
第三章 转向架焊接构架变形的数值模拟
    3.1 引言
        3.1.1 “局部—整体”法
        3.1.2 参数
    3.2 侧梁组成焊接变形分析
        3.2.1 侧梁模型建立
        3.2.2 内筋焊接
        3.2.3 外体焊接
    3.3 横梁组成焊接变形分析
        3.3.1 横梁组成模型建立
        3.3.2 横梁组成平焊缝焊接变形分析
        3.3.3 横梁组成立焊焊后的变形分析
        3.3.4 横梁组焊变形综合分析
    3.4 构架总组成焊接变形分析
        3.4.1 构架总组成模型建立
        3.4.2 未刚性固定条件下焊接变形
        3.4.3 不同位置刚性固定下的焊接变形
        3.4.4 不同焊接顺序下的焊接变形
第四章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

四、用反变形法控制集合式油箱盖与法兰的焊接变形(论文参考文献)

  • [1]箱形容器圆形法兰—板壳结构的焊接变形及控制[D]. 李睿. 哈尔滨理工大学, 2018(01)
  • [2]高速动车组转向架焊接构架变形预测与控制[D]. 高文文. 大连交通大学, 2013(06)
  • [3]用反变形法控制集合式油箱盖与法兰的焊接变形[J]. 陶顺安,李生军. 电力电容器, 2003(S1)

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