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船体平面分段焊接变形及其矫正
| 论文题名： | 船体平面分段焊接变形及其矫正 |
| 关键词： | 船体焊接;焊接变形;火焰矫正工艺;挠曲变形量;有限元模型 |
| 摘要： | 焊接作为一种灵活高效的连接方式广泛应用于船舶与海洋结构物制造之中。从零部件的装焊到分段的装配，直至总段的合拢，焊接大量应用于船体建造的各个工序。焊接过程中，焊件受不均匀热循环作用后产生压缩塑性应变引起焊接变形。船体分段焊接变形会影响船舶建造精度和安全使用。因此，计算并分析船体分段焊接变形的规律，建立并验证火焰矫正焊接变形的理论依据显得至关重要。底板与多骨材T形角接的平面分段是船体最常见的分段之一，本文以此类分段为研究对象探索其焊接变形规律及其火焰矫正工艺参数。 根据单元尺寸对底板挠曲量和单元总数的影响，选定焊缝及近缝区单元尺寸为3*3*3mm3;根据结构特点对研究对象进行纵向和横向简化，单元总数剧烈下降，计算效率提高。采用MSC.Marc有限元分析软件建立简化后结构的三维热-弹塑性有限元模型并模拟焊接过程，得出船体平面分段焊接变形规律。焊后底板挠曲变形呈波浪状，挠曲发生在相邻的两个筋板之间，筋板对应的底板位置没有挠曲变形，两筋板之间底板的中间位置挠曲变形量最大，这与实际情况相符。 探索船体平面分段焊接变形的火焰矫正工艺参数，提出基于‘火焰矫正线能量=焊接线能量’的气体流量选取公式。对矫正过程进行有限元分析，经过筋板两侧双线背烧，以及针对底板自由边的二次矫正，筋板间底板的挠曲变形和底板自由边的挠曲变形基本上得到完全矫正，残余变形量不到0.5mm。 |
| 作者： | 赵鸽 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 刘玉君;赵东升 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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