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T型接头不同坡口焊接角变形预测和控制方法研究
| 论文题名： | T型接头不同坡口焊接角变形预测和控制方法研究 |
| 关键词： | 船舶建造;T型接头;坡口焊接角;变形预测;热源加载 |
| 摘要： | T型接头不同坡口结构形式在船舶建造过程中广泛应用，其焊接角变形会对船体结构件的安装以及强度安全等方面带来不利影响，进而降低船舶建造效率与造船质量，因此，对 T型接头不同坡口焊接角变形准确预测和有效控制的研究具有重要的理论与实际工程意义。 本文利用SYSWELD软件，基于热弹塑性有限元方法，对T型接头不同坡口形式下的焊接角变形进行了模拟仿真，在仿真结果得到实验验证的基础上分别研究了焊接顺序及反变形对其焊接角变形的影响。 首先，对于T型接头不同坡口焊接角变形预测方面，根据各自的焊接工艺制定了不同坡口形式下热源加载的方法，并对T型接头构件焊接温度场、应力场和变形进行了模拟仿真，通过数值模拟得到的角变形与实验测量结果进行对比，其一致性验证了仿真模型的准确性。然后，以此为基础，从优化焊接顺序及反变形控制两个方面分别研究了对焊接角变形的影响，对于优化焊接顺序的方法，根据不同坡口形式，设计不同的焊接顺序方案，对各方案下的残余应力以及角变形进行了数值模拟和对比分析，确定了不同坡口形式在设计方案下的最优焊接顺序；对于反变形控制方法，基于板材变形能与内部储存的应变能相等理论推导出挠曲线一般方程，通过数值模拟对比了施加反变形前后角变形变化，发现施加挠曲线方程计算出的反变形后其角变形得到了很好的控制，从仿真实验的角度验证了挠曲线方程的有效性，为实际工程 T型构件焊接工艺方案的制定提供了强有力的理论指导。 |
| 作者： | 刘彬 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 向祖权 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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