| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-25页 |
| ·研究背景和意义 | 第14-15页 |
| ·焊接数值模拟技术的发展及现状 | 第15-19页 |
| ·焊接数值模拟技术的难点 | 第19-20页 |
| ·焊接数值模拟的关键技术 | 第20-21页 |
| ·热源的模拟 | 第20-21页 |
| ·规范材料高温性能参数 | 第21页 |
| ·提高计算效率 | 第21页 |
| ·焊接变形预测方法 | 第21-22页 |
| ·解析法 | 第21-22页 |
| ·简化的数值分析法 | 第22页 |
| ·热弹塑性耦合数值分析 | 第22页 |
| ·控制焊接变形的方法 | 第22-23页 |
| ·本文研究的内容 | 第23-25页 |
| 第2章 焊接数值模拟技术的理论基础 | 第25-42页 |
| ·焊接数值分析的简化 | 第25页 |
| ·焊接温度场的特征及类型 | 第25-26页 |
| ·焊接温度场分析的基本理论 | 第26-32页 |
| ·温度场的基本方程 | 第26-27页 |
| ·三维变分原理 | 第27页 |
| ·温度场的变分问题 | 第27-29页 |
| ·温度场的有限元方程 | 第29-31页 |
| ·时间域的离散 | 第31-32页 |
| ·热弹塑性分析的基本理论 | 第32-41页 |
| ·热弹塑性分析的特点和假设 | 第32-33页 |
| ·热弹塑性理论 | 第33-38页 |
| ·热弹塑性问题的基本解法 | 第38-40页 |
| ·迭代收敛判据 | 第40-41页 |
| ·本章小结 | 第41-42页 |
| 第3章 焊接数值模型的建立、分析与实验 | 第42-57页 |
| ·焊接数值模型的建立 | 第42-44页 |
| ·网格划分 | 第43-44页 |
| ·约束边界 | 第44页 |
| ·热源模型 | 第44-46页 |
| ·高斯面热源模型 | 第44-45页 |
| ·分段移动高斯串热源模型 | 第45-46页 |
| ·基于生死单元法的热源模型 | 第46页 |
| ·边界换热条件 | 第46-47页 |
| ·焊缝金属熔敷及凝固的模拟 | 第47页 |
| ·材料特性参数 | 第47-49页 |
| ·材料热物理性能参数 | 第47-48页 |
| ·材料力学性能参数 | 第48-49页 |
| ·焊接数值模型分析 | 第49-56页 |
| ·焊接数值模型分析 | 第49-50页 |
| ·焊接变形的测量 | 第50-51页 |
| ·数值仿真残余变形云图 | 第51-53页 |
| ·仿真结果与实验值对比 | 第53-56页 |
| ·本章小结 | 第56-57页 |
| 第4章 基于固有应变法的侧梁焊接变形预测 | 第57-72页 |
| ·固有应变的概念 | 第57页 |
| ·一维杆-弹簧模型 | 第57-58页 |
| ·固有应变生成机理 | 第58-59页 |
| ·等效载荷法 | 第59-61页 |
| ·横向等效载荷 | 第60-61页 |
| ·纵向等效载荷 | 第61页 |
| ·约束度 | 第61-68页 |
| ·利用单位载荷法计算结构的刚性 | 第63-64页 |
| ·角接焊角变形产生机理 | 第64-65页 |
| ·实验验证 | 第65-68页 |
| ·侧梁焊接变形预测 | 第68-71页 |
| ·本章小结 | 第71-72页 |
| 第5章 侧梁主焊缝焊接顺序和方向优化 | 第72-87页 |
| ·优化方案和优化数学模型的确定 | 第72-77页 |
| ·优化方案的确定 | 第72-74页 |
| ·优化数学模型 | 第74-77页 |
| ·优化结果 | 第77-80页 |
| ·主焊缝各段的焊接顺序和方向优化分析结果 | 第77-78页 |
| ·主焊缝各层的焊接顺序优化分析结果 | 第78-80页 |
| ·正交试验 | 第80-83页 |
| ·正交试验法 | 第80-81页 |
| ·正交试验法的基本工具 | 第81页 |
| ·主焊缝各层各段的焊接顺序及方向间的正交试验 | 第81-83页 |
| ·最优方案数值模型验证 | 第83-86页 |
| ·本章小结 | 第86-87页 |
| 第6章 侧梁焊接反变形量优化 | 第87-100页 |
| ·反变形原理 | 第87-88页 |
| ·刚性约束 | 第87页 |
| ·刚性约束且有预拉伸 | 第87-88页 |
| ·反变形量的理论计算 | 第88-90页 |
| ·热影响区理论反变形量的确定 | 第88-89页 |
| ·焊缝区理论反变形量的确定 | 第89-90页 |
| ·优化变量初始值及优化范围的确定 | 第90-91页 |
| ·优化方案的制定 | 第91-92页 |
| ·优化数学模型 | 第92-95页 |
| ·优化结果 | 第95-97页 |
| ·最优方案数值模型验证 | 第97-99页 |
| ·本章小结 | 第99-100页 |
| 第7章 热沉对焊接残余变形的影响及参数优化分析 | 第100-115页 |
| ·动态温差拉伸法机理 | 第100-101页 |
| ·热沉数学模型 | 第101-102页 |
| ·平板对接焊实验及数值分析 | 第102-106页 |
| ·数值分析 | 第102-103页 |
| ·实验过程 | 第103-104页 |
| ·结果及分析 | 第104-106页 |
| ·优化模型、参数的确定 | 第106-108页 |
| ·优化几何模型 | 第106-107页 |
| ·优化参数的确定 | 第107页 |
| ·优化数学模型 | 第107-108页 |
| ·优化结果 | 第108-110页 |
| ·热沉参数的正交试验 | 第110-111页 |
| ·热沉参数的推荐取值范围 | 第111-114页 |
| ·热沉强度h的推荐取值范围 | 第111-112页 |
| ·热沉热源距离L的推荐取值范围 | 第112-114页 |
| ·本章小结 | 第114-115页 |
| 第8章 侧梁焊接变形最优方案分析 | 第115-121页 |
| ·最优参数联合作用下只焊主焊缝时的侧梁残余变形 | 第115-117页 |
| ·最优参数联合作用下含内部焊缝焊接时的侧梁残余变形 | 第117-120页 |
| ·小结 | 第120-121页 |
| 结论与展望 | 第121-124页 |
| 致谢 | 第124-125页 |
| 参考文献 | 第125-132页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研项目 | 第132-134页 |
| 本论文的研究得到了以下基金项目资助 | 第134页 |