机械设计与研究 ›› 2018, Vol. 34 ›› Issue (03): 77-81+85.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a4600

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不同初始偏差下超大薄壁结构焊接变形分析

姜帆;余海东;来新民;杜岩峰;   

  1. 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室;中国运载火箭技术研究院;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要: 火箭贮箱超大薄壁结构由于制造工艺不可避免地存在初始几何偏差,焊接过程中由装夹产生的校形应力与焊接应力的耦合将对结构焊接变形造成不可忽视的影响。针对超大薄壁结构搅拌摩擦焊接工艺的有限元仿真过程提出了3维应力分区法简化焊接计算,同时考虑工装夹具约束校形的影响,基于变形协调原理研究初始偏差对不同尺寸的超大薄壁结构焊接变形的影响规律。计算得到不同尺寸的模型在标准件与含不同初始偏差的情况下时的焊接变形,结果表明较小的负方向的初始偏差可以有效的减小焊接变形;随着模型长度方向尺寸的增大初始偏差对焊接变形的影响更加显著,且对于大尺寸模型焊接变形随初始偏差向正方向增大将呈现非线性的增长规律。

关键词: 超大薄壁结构, 初始偏差, 数值模拟, 搅拌摩擦焊, 变形协调

Key words: thin-walled structure, initial deviation, numerical simulation, friction stirring welding, deformation compatibility