基于ANSYS的特大型轴承外圈焊接结构应力应变分析

采用箱型焊接结构的特大型轴承外圈是某重大工程的关键零件,它的强度、刚度直接关系到整个结构的安全,笔者对其具体结构进行了设计,采用ANSYS软件对其进行了应力应变分析,并对结果进行了评价。结果表明结构设计合理。     

基于需求设计的并联结构相贯线焊接机器人

相贯线焊接接头是一种复杂的空间曲线焊缝形式,给焊接运动控制提出了较高的要求.本研究从相贯线数学模型出发,运用D-H方法建立运动学逆解模型,基于整体考虑实际焊接需求的机构设计与简化控制策略思想,提出一种具有四自由度的并联式焊接机器人实现整体旋转、升降及焊枪手腕机构的解耦控制.以一种斜插相贯线轨迹为例,通过运动仿真,初步验证了所设计的机构及控制策略的正确性.最终制作出并联结构相贯线机器人实物.本研究设计的机器人具有小型化、高刚度、运动解耦的特点,为实现精确的运动轨迹控制提供硬件准备.     

移动焊接机器人的空间拓扑结构分析

对移动焊接机器人的拓扑结构进行了分析.移动焊接机器人的基本结构主要为差速驱动的移动机器人本体配合快速调整的焊枪悬臂十字滑架.根据焊枪悬臂位置的不同可细分为焊枪位于车体前面、侧面、驱动轮的轴线上,或者焊枪悬臂可以绕驱动轮轴线中点旋转四种情况.结果表明,不同的拓扑结构,具有不同的运动行为以及跟踪适应性,其中焊枪位于两驱动轮轴线上的拓扑结构控制简单、运动灵活、焊接空间可达性强,在曲线以及大角度折线跟踪中不失为一种较为理想的选择.为不同的焊接应用场合选用不同的拓扑结构提供了选择依据.     

ANSYS软件在结构焊接裂纹分析中的应用

由于计算机技术的迅速发展,使有限元方法在工程中得到了广泛的应用。由于ANSYS软件具有建模简单、快速、方便的特点,因而成为大型通用有限元程序的代表。针对单边穿透裂纹试件,使用ANSYS软件进行了断裂力学分析,计算了裂纹尖端的应力场分布及应力强度因子。     

焊接结构疲劳强度和疲劳寿命研究现状及展望

焊接广泛应用于压力容器、车辆等工程结构中,是机械结构重要的连接方式,基于应力的疲劳特性分析是其中的重要问题。综述目前国内外焊接接头疲劳强度理论研究现状,总结和对比各种焊接接头疲劳寿命评价方法优缺点及适用范围,为工程实际应用中分析焊接结构的疲劳寿命及安全性评估提供参考。指出基于应变的结构疲劳寿命预测是未来研究重点。     

缝隙型焊接试件拘束应力的分析

缝隙型裂纹是一种最接近实际焊接结构受力状态的试件，研究其焊缝拘束应力的计算具有普遍的意义，本文以热弹塑性有限元分析计算作基础，建立了焊根间隙收缩曲线的数学模型，结合Ｓｌｉｔ试件拘束度的分布函数，首次提出了一个描述Ｓｌｉｔ试件拘束度与拘束应力关系的计算公式，计算与试验结果证明它能比较真实地反映实际焊接接头的应力水平，有重要的实用价值。     

基于结构应力的焊接接头疲劳分析

基于结构应力法对来自相关文献中的16Mn钢十字非承载焊接接头、十字承载接头和纵向立板角焊缝接头的疲劳强度的试验数据进行了分析.推导了适合有限元计算的离散结构应力计算公式,得到焊接接头的结构应力集中系数.证实了该方法具有网格划分不敏感性,给出了应用结构应力法进行疲劳评定时适合上述各类接头的结构应力S-N曲线.结果表明,同名义应力法相比较,采用结构应力表示的焊接接头疲劳试验数据其分散性较小.     

焊接结构设计师--焊接结构质量保证的重要组成部分(2)

上述内容可根据用户的特殊要求进行调整。德国焊接学会 (ＤＶＳ)焊接结构设计师培训规程在一定时期要进行修改 ,因为教学内容必须同焊接构件的计算、设计和生产制造的新发展相吻合。因此我们借ＷＴＩ成立 17年之际 ,向中国的同行们介绍一下目前德国焊接结构设计师培训的现状。根据积累的经验 ,特别是企业内部的特种培训班 ,德国焊接学会焊接结构设计师培训规程ＤＶＳ 1181做了修改 ,教学内容与焊接构件的计算设计和生产制造的新发展相匹配 ,每个单元为 4 0学时 :基础班培训ＤＶＳ 1181副页 1:　　　　焊接结构设计　　　　　　　　 4 0ｈ提…     

900t吊车横梁合拢的焊接

本文主要针对大型低合金钢龙门吊车横梁合拢焊缝极易产生裂纹和变形的特点，通过实施合理的焊接工艺以及严格的检验措施，使焊缝质量和横梁的尺寸精度均达到了设计要求。     

基于轨道焊接机器人的马鞍形焊缝焊接技术研究

结合自行研制的轨道式全位置焊接机器人,分析了马鞍形焊缝焊接运动轨迹及马鞍形焊接运动数学模型,探讨了其运动系统工作原理和四轴伺服驱动系统控制的柔性功能,提出了利用该机器人解决马鞍形坡口焊接的技术方案,并设计了基于示教功能和基于数学模型马鞍坡口控制器,成功应用于马鞍形坡口的现场焊接实验,取得了预期的结果。     

基于ANSYS的薄壁箱形梁的焊接温度场分析

利用有限元分析软件ANSYS对薄壁箱形梁焊接的瞬态温度场进行了分析,得到了焊件在焊接过程中每一瞬时的温度场分布情况,计算结果能够反映真实焊接过程,可以作为热弹塑性有限元法分析焊接变形的依据。在进行薄壁箱形梁焊接温度场的分析过程中,同时依据焊接工艺过程,建立了瞬时分段的焊接体热源模型,并考虑了焊接顺序的影响。     

基于ANSYS的液压支架连杆体焊缝结构形式优化分析

利用PRO/E对连杆体进行三维建模,应用ANSYS对不同载荷方式下进行受力分析,通过对有无一次盖板与主筋内侧角焊缝这2种情况下的应力分布云图进行比较分析,得出一次盖板与主筋内侧角焊缝可以优化取消。     

基于焊接CCT图的焊接接头组织和性能预测

采用Visual Basic 6．0语言，Auto CAD 2000及Microsoft Access 2000开发了基于焊接CCT图的焊接接头组织和性能预测系统。本系统的核心是根据建立的焊接结构热循环数学模型计算焊缝冷却时间t8/5，然后依据数据库或在Auto CAD平台下调用焊接CCT图预测焊接接头组织和性能。     

基于FEA的插管结构焊接变形规律分析

为了明确插管结构的焊接变形规律,利用有限元分析软件MSC.Marc,考虑材料非线性和几何非线性,建立了热弹塑性有限元模型,应用生死单元法分别模拟了两个插管与壳板的焊接过程.结果表明,插管发生鼓胀变形,并伴有轴线的偏移;焊缝附近的壳板发生翘曲变形,壳板其余位置刚度较小处发生较大的下塌变形.在插管结构的有限元模拟之前,通过平板对接试验与相应模型的有限元模拟对比,从特征节点的热过程、特征节点的焊接残余应力和焊后角变形三个方面论证了有限元模型及相关输入参数的合理性.     

非对称焊接结构电机机座焊接工艺

该型电机机座是用筋板将前后压圈焊接构成的,由于机车上电机放置空间位置的限制,在电机机座圆周边对称地设计出了两个较窄的边,筋板与前后压圈的焊接就呈现不对称焊接结构.针对这种不对称的机座焊接,从焊接方法、焊接材料、焊接参数、消除焊接应力、焊缝分布设计等方面入手,通过大量试验,并对这些试验数据进行分析研究,不断完善焊接工艺,从而得到合理的焊接工艺,使得该型不对称电机机座的焊接质量完全达到了设计要求.     

基于断裂理论的焊接结构缺陷失效评定分析

本文通过对焊接结构缺陷所引起的主要失效模式——断裂进行研究,提出了一种评定焊接结构缺陷失效的方法,并将之应用于工程实例。此方法对工程质检人员有一定参考价值。     

其它焊接方法

球罐自动焊应用现状及其焊缝跟踪技术研究；结构部件的自动化焊接准备；管线全自动焊接施工中应注意的技术问题；活塞挤压焊接新工艺研究．     

基于Au/Ni-W多层薄膜修饰铜基微纳分级结构固相瞬态焊接方法

目的 以特殊形貌的铜基微纳结构为基板,在其上依次镀覆Ni-W合金层和Au纳米层,在超声能量和室温条件下,实现瞬时与锡基焊料的焊接,解决无铅焊料由于高熔点对薄芯片和热敏器件造成的热冲击和热损伤问题,保证器件安全性和性能可靠性。方法 采用电化学方法沉积出特殊形貌铜基微纳分级结构,在其上化学镀覆层厚为180 nm的Ni-W合金层和50 nm的Au层。将获得的Au/Ni-W多层薄膜修饰的铜基结构与商用焊料(SAC305)在焊接压力98 N(20 MPa)、焊接时间3 s、超声振动3 s条件下实现固相瞬态焊接。将不同表面修饰层的铜基微纳分级结构与焊球进行破坏剪切测试。将焊接后的样品在180 ℃下分别进行10、30、60 min的时效处理。结果 铜基微米级突起结构高度为2~4 μm,底端尺寸为800~1 200 nm,具有优良的凸起结构密度和长径比。Au/Ni-W修饰后的铜基微纳分级结构与SAC305焊球所形成的焊接界面嵌入效果好,没有任何孔洞存在,焊接界面平均剪切强度为43.06 MPa。结论 铜基微纳分级结构插入焊球内部形成镶嵌,产生机械互锁,而Au/Ni-W合金修饰层能有效提高铜基微纳分级结构表面硬度,与锡焊料形成较大的硬度差,在插入式焊接中减少了孔洞的形成,焊接效果优良。Ni-W合金层的存在延缓了Cu-Sn之间的互扩散,阻挡了Cu-Sn金属间化合物的生长,减少了因界面失效而产生的可靠性问题。