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摘要通过对螺柱焊接过程和对其原理的研究，利用ANSYS有限元分析软件建立了中大直径螺柱与中厚钢板焊接过程温度场和应力场的有限元分析模型，得出了中大直径螺柱焊接的瞬态温度场和瞬态应力场的分布。在螺柱焊接接头区域，温度分布密集并且变化较为明显，而在热影响区域温度变化较为平缓不明显。在通过对直径27mm的实心螺柱在不同厚度的钢板上的的数据模拟，螺柱焊接过程的温度场和应力场的分布。得出在螺柱焊接接头区域，温度和应力分布密集并且变化明显，焊接温度与应力与热输入成正比，与板厚成反比的结论。23724
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关键词 中厚钢板 螺柱焊接 有限元模拟
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title Large diameter stud and finite element simulation of plate steel stud welding in the welding process
Abstract
Through the stud welding process and the research of its theory, using the finite element analysis software ANSYS to establish the large diameter stud and medium plate finite element model of temperature field and stress field of the welding process, it is concluded that the large diameter stud welding of transient temperature field and the distribution of the transient stress field.Temperature distribution in the region of the stud welding joint, dense and change more obvious, and in the heat affected zone temperature changes more gently. Through to 27 mm diameter solid stud on the different thickness of steel plate data simulation, stud welding process of the distribution of temperature field and stress field.Draw in the region of the stud welding joint, temperature and stress distribution in dense and changes obviously, welding temperature and stress is proportional to the heat input, is inversely proportional to the thickness of the conclusion.
Keywords Steel Plate Stud welding finite element modeling
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 焊接过程数值模拟研究概况 1
1.2.1 焊接温度场模拟 1
1.2.2 焊接应力与应变的模拟 3
1.3 本文的主要研究内容 5
2 螺柱焊的原理及工艺特点 6
2.1 螺柱焊的焊接原理 6
2.2 螺柱焊的工艺特点 6
2.3 中大直径螺柱焊接工艺实验 7
3 中大直径螺柱焊接过程有限元建模 8
3.1 中大直径有限元建模步骤 8
3.2 Ø27mm 实心螺柱在45mm钢板的有限元建模 12
3.3 Ø27mm 实心螺柱在80mm钢板的有限元建模 14
4 中大直径螺柱焊接温度场和应力场模拟结果分析 17
4.1 Ø27mm 实心螺柱温度场结果 17
4.2 Ø27mm 实心螺柱应力场结果 20
结 论 27
致 谢 28
参考文献29
1 绪论
1.1 课题研究背景
在最近几年，国民经济工业中焊接技术的应用不断的得到重视，而焊接技术能适用于特殊情况的优点也显现出来。节省原料、简单快捷、加工工艺简洁、焊接接头强度高等优势愈发趋于明显。并且在国家支柱经济产业船舶工业中，焊接做为四大生产制造环节中关键的生产工艺，在不断的推广和应用。尤其是螺柱焊接其自身的优势跟价值在逐步体现。因而，这种螺柱焊工艺自20世纪20年代初出现以来，引起了全球范围内的关注，现已广泛应用于汽车，船舶、仪表、厨房设备、空调、锅炉、航空航天、电器、建筑装修、 电子等我国工业支柱行业。近年来， 由于我国经济建设又快又好、 可持续发展，螺柱焊接涉及的领域越来越广。为了提高焊接质量，螺柱焊接技术必将我国工业生产中占据越来越重要的地位[1] 。