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自卸车厢体焊接变形的数值模拟与优化
| 论文题名： | 自卸车厢体焊接变形的数值模拟与优化 |
| 关键词： | 自卸车;车厢厢板;焊接变形;有限元分析;数值模拟 |
| 摘要： | 自卸车是一种重要的工程运输工具。良好焊接工艺下的自卸车车厢不仅有足够的强度承载重物，并且在组装过程中不会出现因焊接变形过大而造成无法完成的情况。良好的焊接工艺还可以减少自卸车车厢在使用中的断裂甚至报废情况。 本文针对常用的工程自卸车进行分析，并以焊接变形影响最大的车厢侧厢板作为研究对象。焊接过程是一个涉及到多学科的复杂变化，在实际的生产中会产生各种不可预测的变形。由于侧厢与焊缝尺寸很大，计算量也就十分庞大，对整个车厢的焊接分析以现有的计算机水平还不能满足计算要求。因此本文选取车厢上两处较为有代表性的位置，即槽钢与钢板焊接位置和横竖槽钢焊接交汇处位置进行数值模拟分析，利用ANSYS软件的热-结构耦合分析得到由焊接热产生的变形。 主要做了如下的研究工作：首先分别对两处焊接位置进行三维建模，运用ANSYS对焊接的温度场进行模拟分析，经过不断的调整与完善，得到与实际焊接过程相吻合的数值模拟结果。在温度分析的基础上进行了结构分析，对工件施加约束得到由于焊接热产生的变形与应力应变的分布情况，从而得到变形较大位置；其次，在上述焊接变形结果的基础上，对槽钢与钢板焊接处选择不同的焊接约束，进行分析对比，得到减小变形的最佳工艺优化方案，对横竖槽钢焊接交汇处的变形，在工艺上改进了焊接顺序，在结构上提出了焊接“预凹变形”的方案；最后，在模拟分析的基础上，对提出的优化方案进行了实际应用。 通过对比，本文提出的优化方案对车厢厢板的焊接变形得到了较为有效的控制，使得车厢生产的整体质量与外观效果均获得了明显的提升。 |
| 作者： | 李登矗 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 张雪松;戴江波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中原工学院 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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