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《鋁合金筒形筋板加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的焊接溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的實(shí)測(cè)及數(shù)值模擬》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、中文摘要鋁合金憑借其比重小、強(qiáng)度高、可加工性好、抗腐蝕性強(qiáng)、優(yōu)良的低溫性能等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)逐漸成為重要的結(jié)構(gòu)材料。近年來(lái)，鋁合金已經(jīng)廣泛應(yīng)用于車輛、船舶、橋梁、壓力容器等各種結(jié)構(gòu)方面。作為焊接結(jié)構(gòu)材料，鋁合金的焊接存在諸多問(wèn)題尚待攻克，本文針對(duì)前人研究較少的間斷角焊縫鋁合金結(jié)構(gòu)，以實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種途徑研究結(jié)構(gòu)的焊接溫度場(chǎng)和焊接殘余應(yīng)力場(chǎng)，通過(guò)結(jié)果的比對(duì)分析進(jìn)行互相驗(yàn)證和補(bǔ)充，得出該結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)和殘余應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律。首先，實(shí)驗(yàn)部分采用紅外熱像法實(shí)時(shí)測(cè)定了5A06鋁合金圓筒筋板加強(qiáng)結(jié)構(gòu)間斷角焊縫的正、背面溫度場(chǎng)，選取關(guān)鍵位置為測(cè)點(diǎn)，繪制出焊接過(guò)程和焊后冷卻過(guò)程
2、的熱循環(huán)圖，同時(shí)選取熱循環(huán)圖上幾個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻繪制出標(biāo)定位置的等溫線圖。然后，用切塊法將結(jié)構(gòu)分割，測(cè)定了焊縫正、背面殘余雙軸應(yīng)力。其次，以豐富的實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)有限元溫度場(chǎng)模擬的結(jié)果進(jìn)行調(diào)試，使之不斷趨于實(shí)驗(yàn)結(jié)果。主要是通過(guò)對(duì)調(diào)節(jié)雙橢球熱源模型的參數(shù)和系統(tǒng)邊界條件來(lái)調(diào)試模擬溫度場(chǎng)。同時(shí)，利用所得模擬溫度場(chǎng)修正和補(bǔ)充了部分測(cè)量時(shí)有較大誤差實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。最后，以經(jīng)過(guò)調(diào)試后較為準(zhǔn)確的模擬溫度場(chǎng)為溫度載荷計(jì)算結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力場(chǎng)。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)調(diào)試后的溫度場(chǎng)基本符合實(shí)測(cè)所得熱循環(huán)曲線和標(biāo)定位置的溫度場(chǎng)，且誤差基本控制在10％以內(nèi)。采用該方法算出的殘余應(yīng)力場(chǎng)在性質(zhì)、大小
3、和分布上的準(zhǔn)確度上都得到較大提升。關(guān)鍵詞：鋁合金；角焊縫；問(wèn)斷焊；數(shù)值模擬：溫度場(chǎng)；應(yīng)力場(chǎng)ABSTRACTAluminumalloyisbecomingexcellentstructurematerialbecauseofitslightness，highintensity,easytobemachined，corrosionpreventing，greatperformanceinlowtemperatureenvironment．Inrecentyears，aluminumalloyiswidelyappliedtotraffic，railroad，
4、ship，aerospaceandmanufacturingengineeringfield．However,inthematterofitswelding，therearemanytopicsneedtobestudied．Inthisresearch，withtwomethodsofexperimentandnumericalsimulation，temperatureandresidualstressfieldanalysishavebeendoneinordertostudy5A06AluminumAlloyCylinderStructure(A
5、ACS)reinforcedbyribwithdiscontinuousfillet．First，InfraredmethodhasbeenusedtOdeterminethefrontandbacktemperaturefieldof5A06AACS．FindsomecriticalpointsandtestingareaonwhichwedrewtemperaturecyclecurveandIsothermalcharttohaveasystematicaldescriptionofregularityoftemperature．Wethenuse
6、dcuttingmethodtodeterminethetwo—axialresidualfieldofAACS．Second，debugnumericalsimulationtemperaturefieldbyusingtheplentyofexperimentaltemperaturedataabove．Afteradjustingsomeparametersofdouble—ellipsoidheatsourcemodelandotherconditions，wegotasimulationresultalmostsimilartoexperime
7、ntalresults．Finally，usethisrelativelyaccuratesimulationresultsastemperatureloadtocalculatestressfieldofAACSandthencomparethiscalculateresulttoexperimentalresult．Theresultindicatesafterdebuggingthesimulationtemperaturefield，theerrorrangecanbecontrolledwithin10％andbyusingthisaccura
8、tetemperaturefieldastemperatureload，weca
