預測大型薄板結構焊裝變形的一種實用方法

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預測大型薄板結構焊裝變形的一種實用方法

由于熔焊工藝的高生產率，其被廣泛應用于組裝船舶、汽車和旅客列車等大型薄板結構。然而，焊接引起的變形在組裝過程中往往是不可避免的。焊接變形不僅會降低焊接結構的制造精度，而且會由于修正工作而降低效率。如果焊接變形可以采用實用方法進行事先預測，則可以采取適當的措施來控制尺寸精度。有兩種方法可用于預測焊接變形和殘余應力：①熱彈塑性有限元（FE）分析方法，該方法將焊接視為一個瞬態非線性過程；②固有應變方法，將固有應變作為初始應變，根據彈性有限元分析計算出變形和殘余應力。本文整合這兩種方法，使之成為基于固有應變理論和界面單元開發的對焊裝過程產生積累變形進行預測的一種彈性有限元方法。

開發的FE有限元分析軟件主要是為工程師提供一個實用的工具，用于分析并改進產品的幾何精度和尺寸精度。事實上，“實用”主要體現在兩個方面：使用的難易程度；可能的影響因素，如焊接產生的局部收縮以及依賴于裝配過程的間隙和偏差，這都將影響最終的變形。對于難易程度，固有變形概念的引入可以抑制與瞬態現象有關的時間并整合固有應變的空間。通過接口元件可以合理地顯示間隙和偏差。

刊名：Welding in the World（英）

刊期：2013年第56期

作者：Hidekazu Murakawa et al

編譯：朱延蕾