薄板鋁合金T型接頭雙激光束雙側焊接應力和變形的有限元分析.pdf

1、運輸制造業(yè)為適應市場要求需要不斷對機身進行薄壁輕量化的改進，在民用飛機整體壁板的加工制造中，采用焊接代替鉚接實現(xiàn)蒙皮和加強筋的連接是實現(xiàn)這一需求的重要手段之一。而鋁合金薄壁件在焊接過程中的變形是整體壁板加工的一大難題，對機身的整體裝配過程起著重要的影響。目前國內針對鋁合金薄壁T型接頭雙激光束雙側同步焊接技術的研究尚處于起步階段，其實際應用受到一定的限制?；谠摫尘?，本文針對民用飛機機身壁板T型接頭的雙激光束雙側同步焊接過程進行了有限元模

2、擬分析。
　　首先，根據企業(yè)實際情況，對民用飛機機身壁板的雙激光束雙側同步焊接過程進行了模型簡化和工藝方案的提取。針對T型結構件建立了有限元模型，利用子程序實現(xiàn)了雙激光束熱源的加載和焊縫金屬的填充，采用過渡網格和并行分布技術大幅提高了計算效率。
　　對于單桁條T型接頭簡單件，研究了不同焊接熱源模式對溫度場的影響，選擇了合適的熱源模型，通過試驗手段校核了模型參數(shù)，獲取了較為精確的溫度場結果?；谛：说臒嵩茨Ｐ停M行了焊接工藝參

3、數(shù)的優(yōu)化，同時研究了焊接過程中的應力場分布和變形分布規(guī)律。結果表明焊接時熔池附近區(qū)域為壓應力，焊后拉應力集中分布在焊縫附近區(qū)域，T型接頭最大變形位于底板兩側邊緣中心部位，是撓曲變形和角變形的疊加。通過試驗測量了T型接頭應力和變形，驗證了力學模型的適用性。
　　基于多桁條T型結構，進行了焊接順序的優(yōu)化選擇，對不同焊接順序的焊接過程進行了對比分析。結果表明焊接順序對焊接過程的溫度場和應力場分布影響不大，而對變形有較大影響。同向焊接順序