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《鋁合金薄壁貯箱結(jié)構(gòu)焊接變形預(yù)測(cè)及控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文鋁合金薄壁貯箱結(jié)構(gòu)焊接變形預(yù)測(cè)及控制摘要鋁合金薄壁貯箱結(jié)構(gòu)是航空航天領(lǐng)域薄件的代表構(gòu)件，廣泛應(yīng)用于飛行器、軍工武器等方面，且作為載體，筒體本身有多種焊接，包括縱向焊縫、環(huán)向焊縫、法蘭焊縫等。這些焊縫的變形直接影響后續(xù)加工及整個(gè)產(chǎn)品的服役壽命。因此，焊接變形預(yù)測(cè)及控制便顯得尤為重要。傳統(tǒng)做法是通過(guò)諸如正交實(shí)驗(yàn)等方法多次實(shí)驗(yàn)，確定合適的焊接工藝及焊接工裝，以此達(dá)到對(duì)焊接變形進(jìn)行控制的目的，這種方法成本昂貴。本文對(duì)鋁合金薄壁貯箱結(jié)構(gòu)焊接變形的預(yù)測(cè)及控制進(jìn)行了較深入的研究，同時(shí)
2、本文也是上海交通大學(xué)焊接工程研究所機(jī)器人焊接智能化技術(shù)實(shí)驗(yàn)室與上海航天精密機(jī)械研究所聯(lián)合承擔(dān)的總裝備部十一五預(yù)先研究項(xiàng)目“航天器新型鋁合金結(jié)構(gòu)機(jī)器人焊接技術(shù)”的重要組成部分。本文從有限單元法的角度分析貯箱薄壁筒體縱縫、環(huán)縫、法蘭焊縫的熱源形式及熱源加載方法。在模擬的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了起焊停留、平穩(wěn)焊接、熄弧、焊后自然冷卻；提出有限元方法工裝設(shè)計(jì)的一般方法，在草案設(shè)計(jì)階段利用位移約束代替實(shí)際工裝進(jìn)行計(jì)算；I上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文根據(jù)得到的最優(yōu)草案，確定法蘭焊接工裝的主要組件并最終確認(rèn)工裝方案；采用
3、Pro/E進(jìn)行三維造型及CAD制圖；對(duì)含工裝的模型進(jìn)行有限元焊后變形預(yù)測(cè)，建立了含工裝約束的薄壁筒體法蘭焊接的熱彈塑性有限元模型，處理了建模過(guò)程中的單元離散、有間隙板殼單元的連接、模型簡(jiǎn)化等問(wèn)題，從理論上支持了工裝的可用性；對(duì)焊接工藝進(jìn)行有限元優(yōu)化：在確定工裝可用的前提下對(duì)焊接工藝進(jìn)行了分析。通過(guò)不同起焊點(diǎn)進(jìn)行仿真計(jì)算并對(duì)其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，得出焊后變形最小的起焊點(diǎn)；并對(duì)焊接路徑進(jìn)行了分析。最后采用機(jī)器人、激光位移傳感器、采集卡、焊接變位機(jī)等設(shè)備自建測(cè)量系統(tǒng)，進(jìn)行圓度測(cè)量，并對(duì)計(jì)算誤差進(jìn)行了分析，
4、從而證明了本文利用有限元方法進(jìn)行的工裝設(shè)計(jì)及工藝優(yōu)化結(jié)果適用于焊接變形的控制。關(guān)鍵詞：有限元，焊后變形，簿壁鋁合金，法蘭焊接，圓度II上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文PredictionandControlofAluminumThin-wallCylinderWeldingDeformationABSTRACTThestructureofthin-walledaluminumalloycylinderistherepresentativeofcomponentswidelyusedinaircraft
5、,militaryweapons,etc.,andasacarrier,cylinderitselfhasavarietyofweld,includingthelongitudinalweld,circumferentialweld,flangeweld.Theweldingdeformationmakesadirectimpactonthequalityoffollow-upprocessingandservicelifeoftheproduct.Therefore,predictionandc
6、ontroloftheweldingdeformationseemsparticularlyimportant.Traditionalpracticessuchasorthogonalexperiment，whichdeterminetheappropriateweldingtechnologyandweldingfixturethroughlotsofexperimentstoachievethepurposeofcontrollingweldingdeformation,iscostly.Th
7、ispaperstudiesonpredictionandcontrolofweldingdeformationofthin-walledaluminumalloycylinderstructureindepth,whileitisanimportantpartofGeneralArmamentDepartmentEleventhFive-YearDepartmentpre-researchproject"anewtypeofaluminumalloystructurespacecraftrobo
8、tweldingtechnology",whichisajointcommitmenttoIntelligentizedRoboticWeldingTechnologyLaboratoryofShanghaiJiaotongUniversityWeldingEngineeringInstituteandShanghaiSpaceflightPrecisionMachineryResearchInstitute.Thisarticleanalyzesheatsourceformand
