论文摘要
焊接变形是焊接结构制造过程中最常见的问题之一。焊接变形不仅影响结构的外观,而且降低了结构的强度性能。此外,焊接过程中产生的焊接变形会给下一阶段的焊接和装配带来很大的困难,致使在后续的工作中,往往需花费大量的时间进行矫正和铲割工作,这必然影响生产进度和经济效益。因此,研究如何精确预测焊接变形具有重大的工程应用价值。低边敞车车体由底架、侧墙、端墙等部件组成。侧墙作为车体的重要承载部件,其焊接质量直接影响着车辆的运行安全和运行品质。本文基于三维热弹塑性有限元法对侧墙进行了热弹塑性分析。通过采用分段移动双椭球热源以及壳和实体单元相结合的建模方法,有效地解决了大型结构热弹塑性分析计算量大以及收敛困难等重大难题。分段移动双椭球热源模型通过对热源进行分段化处理,在分析过程中略去了描述热源逐点移动而采用过多的时间增量步,使热弹塑性分析的计算量大大减少。同时,又由于反映出了焊接热源集中和移动的特点,具有和移动双椭球热源模型相当的精度,因而实现了效率和精度的统一。本文还提出了壳和实体单元相结合的建模方法,将整个焊接结构划分为焊接区和非焊接区,焊接区采用三维实体单元,非焊接区采用壳单元,这一建模方法使计算效率进一步提高。基于以上提出的分段移动双椭球热源以及壳和实体单元相结合的建模方法,研究了焊接顺序对低边敞车侧墙装配焊接变形的影响。本文提出6种焊接方案,通过比较在不同方案下侧墙的焊接变形,找出了最优的焊接顺序,为货车车体焊接工艺的改进提供一定的参考。
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标签：敞车论文; 焊接顺序论文; 热弹塑性有限元法论文; 分段移动双椭球热源论文; 焊接变形论文;