《表1 焊接参数:焊接顺序对T型接头焊接温度场、应变场和应力场的影响》
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《焊接顺序对T型接头焊接温度场、应变场和应力场的影响》
Simufact.welding焊接仿真分析软件自身不具有模型建立功能,可通过CATIA、SolidWorks、UG等CAD软件建立三维模型。本文采用CATIA软件建立焊接工装模型,模型由焊件、夹紧装置和支撑装置组成。焊件由底板和立板组成,底板尺寸为80mm×40 mm×6 mm(长度×宽度×厚度),立板尺寸为80 mm×20 mm×6 mm(长度×宽度×厚度)。支撑装置是支撑板,其尺寸为85 mm×45 mm×3 mm(长度×宽度×厚度)。夹紧装置由4个同样尺寸在底板上对称分布的圆柱体组成,圆柱体尺寸为直径5 mm、高2mm。夹持刚度和夹持力分别为1000 N/mm和500N。焊接件的尺寸模型如图2所示。将CAD模型导入Simufact.welding焊接仿真分析软件自带的网格划分模块Simlab进行网格划分。本文采用的单元类型为6面体8节点单元。为兼顾计算精度和仿真速度,在有限元网格划分时,焊接结构的不同区域采用不同细化程度的网格:对焊缝区及热影响区采用单元细化,细化等级为1级,最小有限单元尺寸为1mm;远离焊缝的区域采用相对稀疏的有限元网格。焊接结构的有限元模型有9312个节点,6064个单元。有限元模型如图3所示。焊接参数的选择如表1所示。焊接材料选用典型的结构钢S235,该材料的化学成分如表2所示[15]。物理性能(导热系数、热膨胀系数)和力学性能(泊松比、杨氏模量)等性能参数随着温度的变化而变化,如图4所示[15]。焊接过程中,焊缝及热影响区域的微观组织也会发生变化[16]。
图表编号 | XD0074339500 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.07.10 |
作者 | 刘国宁、李楠楠、宋晓辉、马利伟、周明阳、姚鹏、邢军伟 |
绘制单位 | 郑州大学机械工程学院、郑州大学工业物联网研究所、郑州大学机械工程学院、郑州大学机械工程学院、郑州大学工业物联网研究所、郑州大学机械工程学院、郑州大学机械工程学院、郑州大学机械工程学院、郑州大学工业物联网研究所 |
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