文档介绍：摘要焊接是一个牵涉到电弧物理、传热、冶金和力学的复杂过程。焊接现象包括焊接时的传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的相变、焊接温度场、焊接应力与变形等等。成功预测焊接温度场和应力场的分布情况是获得高质量焊接结构的重要举措。一旦各种焊接现象能够实现计算机模拟,就可以通过计算机系统来确定焊接各种结构和材料时的最佳设计、最佳工艺方法和焊接参数。论文从这一点出发,在总结前人的工作基础上结合数值计算的方法,对对接坡口焊焊接过程中温度场、应力应变场的有限元分析问题进行了探讨,其主要是对电弧焊的焊接热源模型进行了研究。有限元分析基于大型通用有限元计算软件教ㄍ瓿伞1疚拇有限元分析中的建模、温度场分析、应力应变场分析对对接坡口焊接过程的三维数值模拟进行了阐述,分析了不同时刻的温度场分布、应力场中不同方向的残余应力变化情况。在温度场求解中,针对电弧坡口焊的能量配比情况,采用高斯函数分布的表面热源咚谷仍和焊缝区生热率内热源迦仍相结合的组合热源模型来模拟电弧焊的热源,并采用腁参数化语言编程解决了焊接热源移动的数学模拟问题。在温度场分析时,考虑了各方面因素对温度场的影响,特别是热源模型的影响,并针对三种热源模型进行了比较,分别为高斯热源、生热率这两种单一加载方式和组合热源加载,提出组合热源更符合电弧坡口焊。在应力场的分析中,分析了随热源移动,焊接应力场的变化情况以及焊接熔池前后的应力变化,焊接面上各点随焊缝距离远近的应力变化,着重分析了在三种热源模型加载下横向、纵向和厚度方向的应力的不同。关键词电弧焊;焊接温度场;残余应力;热源模型;高斯热源
現琣瑃燕山大学工学硕士学位论文..篗瓵.,,瑆甀.‘,,甌黰畐瓽甀...瑆Ⅱ
籛;;,..;
吣%作者签字王继锋王矩筐日期:弘稚∥月细日期:细停挛缛燕山大学硕士学位论文原创性声明燕山大学硕士学位论文使用授权书不保密阢日期。办节序,,月本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《焊接温度场和本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确《焊接温度场和应力场的热源模型研究》系本人在燕山大学研究成果归燕山大学所有,本入如需发表将署名燕山大学为第一完成单位及相关人员。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学应力场的热源模型研究》,是本人在导师指导下,在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。保密口,在本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭作者签名:导师签名:年解密后适用本授权书。
第滦髀焊接传热学的发展及现状发表研究成果,此后随着生产和科学技术的发展,世界许多国家对焊接热焊接技术在我国生产实际中的应用历史虽然不长,但发展却非常迅速。与铆接结构相比,焊接方法经济、灵活,焊接能简化结构的构造细节、节约材料、提高生产效率、改善工人的劳动条件。因此,目前船舶、机车、车辆、桥梁、锅炉等工业产品,以及能源工程、海洋工程、航空航天工程、石油化工工程、大型厂房、高层建筑等重要结构,无一不采用焊接结构。焊接结构一个很明显的特点就是有较大的焊接应力和变形【俊:附佑力和变形不但可能引起热裂纹、冷裂纹、脆性断裂等工艺缺陷,进而影响结构强度、刚度、受压稳定性、加工精度和尺寸稳定性等。产生焊接应力和变形主要是由于焊接生产中,绝大部分焊接过程使用高度集中热源,并且加工速度快,形成了不均匀不稳定的焊接温度场在加热冷却的过程中,金属还会发生显微组织的转变,也不可避免地产生焊接应力和变形口】。因此为提高焊接质量,在设计和施工时应充分考虑焊接应力和变形。焊接传热学是进行焊接力学分析的基础,传热中的温度对材料的力学性能有显著的影响,很多材料参数是温度的非线性函数,焊接热过程直接决定了焊缝和热影响区焊后的显微组织和残余应力与变形【。焊接传热学就是研究被焊金属受热之后热的传播和分布规律的一门学科。在焊接领域中,焊接过程中传热问题的研究历史比起焊接冶金、焊接工艺和焊接强度等方面的研究相对较短。从年以后才开始比较系统地过程都进行了深入的研究。,建立了焊接传热学的理论基础,他利用热传导微分方程在特定条件下所建立的数学模型来描述焊接温度场的分布特征。焊接过程十分复杂,这些分析都是在材料物理性质不随温度变化的假设条件下进行的,也是假定焊接热源集中在一点上,
解法的繁重计算完全可以由计算机代替,数值模拟方法与计算机的结合克选择的正确与否、精确程