T型接头焊接变形的有限元分析开题报告

全文总字数：5217字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景和意义

焊接是一个涉及到电弧物理、传热、冶金和力学的复杂过程。焊接现象包括焊接时的电磁、传热过程、金属的熔化和凝固、冷却时的相变、焊接应力和变形等^【1】。在实际焊接应用中，单纯的采用理论方法，结合传统的经验法和解析法不仅在精度上存在误差，而且效率低下，完全不能用于指导焊接工业生产。而作为现代制造业中最为重要的材料成型和加工技术之一，焊接技术的应用遍及石油、化工、机械制造、交通运输、航空航天等几乎所有的工业制造领域，可以说焊接制造领域和相关技术的发展对整个世界工业体系有着重要的影响。

随着计算机领域的高速发展，有限元数值模拟法应用到越来越多的工程实际中去。近几十年在焊接领域应用有限元数值模拟技术已成为一种趋势，通过对焊接过程的数值模拟可以有效对各种焊接方法、工艺、接头等进行定量的分析，使得对焊接质量的预测和控制得到巨大提升。焊接实际操作中的弧光、电焊烟尘、有毒气体、噪声等会对焊工和环境产生有害影响，新材料和新技术的开发也是为了努力避免这些不利影响，而有限元数值模拟在焊接中的应用是环保和节能的，能优化实际生产中的焊接技术，使得在保证质量的同时减少对环境的污染。焊接过程由于不均匀的温度场会导致各种焊接变形产生，焊接变形对构件的尺寸精度以及结构的稳定性有很大的影响。准确预测焊接变形以便采取措施控制和减少变形，具有重要的研究意义。往往为了选择合理的焊接规范减小焊接变形需要进行大量实验，从而消耗很大人力物力。而数值模拟技术可以实现减少实验和资源浪费，具有重大经济价值和现实意义^【1】。

2. 研究的基本内容与方案

2.1项目内容

在焊接生产应用中，为了选择合适的焊接工艺、焊接材料等往往是结合过往经验进行实焊实验来分析选择，而有限元分析在焊接中的应用可以方便的模拟出焊接过程，预测焊接应力和变形，从而快捷有效地选择合适的焊接工艺。为了验证有限元数值模拟技术在预测t型接头焊接变形中的可行性，用有限元软件设计实验，对t型接头焊接过程的温度场进行数值模拟，进而模拟出其焊接热应力和变形的分布，对其结果进行分析，并与实测的结果（设计焊接实验）进行对比。

2.2研究目标

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅国内外相关文献，了解实验具体内容，对于工作进行整体把握；

并确定所需的中英文文献，进而完成开题报告。

第3-4周：对中英文文献进行详细阅读和整理，完成英文文献翻译；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]毕艳霞.t型接头焊接温度场与应力场的数值模拟[d].浙江大学,2007.

[2]张增磊.铝合金焊接应力变形数值模拟研究及应用[d].清华大学,2009.

[3]曾志,王立君.数值模拟技术在焊接中的应用[j].航空制造技术,2008(08):44-47.