旋转电弧GMAW焊接热过程数值模拟及焊缝成形质量研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-11页 |
| 第1章 引言 | 第11-26页 |
| ·概述 | 第11-12页 |
| ·国内外研究现状 | 第12-21页 |
| ·电弧传感器 | 第12-17页 |
| ·焊接热过程模拟技术 | 第17-21页 |
| ·焊缝质量控制 | 第21-25页 |
| ·熔透控制 | 第22页 |
| ·焊缝成形的数学模型 | 第22-24页 |
| ·焊接工艺参数的优化 | 第24-25页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第25-26页 |
| 第2章 旋转电弧焊缝成形系统及质量评价 | 第26-40页 |
| ·基于旋转电弧的弧焊机器人系统 | 第26-32页 |
| ·弧焊机器人焊接系统的构成 | 第26-27页 |
| ·ROMAT 76 AW型弧焊机器人 | 第27-29页 |
| ·高速旋转扫描电弧传感器 | 第29-30页 |
| ·弧焊机器人焊接方法及焊接参数的选择 | 第30-32页 |
| ·试验材料 | 第32-33页 |
| ·试验用钢材 | 第32-33页 |
| ·试验用焊丝 | 第33页 |
| ·试验用焊接保护气体 | 第33页 |
| ·正交试验设计 | 第33-37页 |
| ·试验因子与水平 | 第34页 |
| ·正交表的选择 | 第34-37页 |
| ·焊缝的无损探伤 | 第37页 |
| ·焊缝形状尺寸和组织的观察 | 第37-38页 |
| ·连续变倍体视显微镜 | 第37页 |
| ·数码金相显微图像分析系统 | 第37-38页 |
| ·焊缝的力学性能试验 | 第38-40页 |
| ·焊接接头的拉伸试验 | 第38页 |
| ·焊接接头的弯曲试验 | 第38页 |
| ·焊接接头的冲击试验 | 第38-39页 |
| ·焊接接头的显微硬度测试 | 第39-40页 |
| 第3章 旋转电弧焊接热过程的数值模拟模型 | 第40-56页 |
| ·温度场数学模型 | 第40-42页 |
| ·温度场计算的物理模型 | 第42-43页 |
| ·热源模型 | 第43-46页 |
| ·高斯热源模型 | 第44-45页 |
| ·双椭圆热源模型 | 第45-46页 |
| ·双椭球热源模型 | 第46页 |
| ·旋转电弧的运动轨迹模型 | 第46-49页 |
| ·坐标系的建立 | 第46-47页 |
| ·坐标变换 | 第47-49页 |
| ·边界条件 | 第49-50页 |
| ·初始条件 | 第49页 |
| ·表面换热条件 | 第49-50页 |
| ·焊接温度场有限元计算原理 | 第50-54页 |
| ·加列金法建立的有限元基本方程 | 第51-52页 |
| ·有限元列式 | 第52-54页 |
| ·有限元模拟软件 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 旋转电弧瞬态焊接热过程的数值模拟 | 第56-82页 |
| ·有限元模型的建立 | 第56页 |
| ·材料的性能参数 | 第56-57页 |
| ·旋转移动热源的施加 | 第57页 |
| ·载荷步时间的选取 | 第57-58页 |
| ·相变潜热的处理 | 第58页 |
| ·焊接热源的加载计算 | 第58-81页 |
| ·三维瞬态温度场模拟及热源模型的确定 | 第59-64页 |
| ·三维瞬态焊接温度场的变化过程 | 第64-71页 |
| ·三维瞬态焊接熔池的变化过程 | 第71-76页 |
| ·焊接件上不同点的焊接热循环曲线 | 第76-80页 |
| ·焊接热循环曲线的验证 | 第80-81页 |
| ·本章小结 | 第81-82页 |
| 第5章 焊接工艺参数对焊缝成形的影响研究 | 第82-118页 |
| ·模型及分析方法 | 第82页 |
| ·模拟结果及分析 | 第82-117页 |
| ·焊接电流对焊缝成形的影响 | 第82-89页 |
| ·焊接电压对焊缝成形的影响 | 第89-95页 |
| ·焊接速度对焊缝成形的影响 | 第95-101页 |
| ·电弧旋转频率对焊缝成形的影响 | 第101-107页 |
| ·电弧旋转半径对焊缝成形的影响 | 第107-113页 |
| ·电弧旋转方向对焊缝成形的影响 | 第113-117页 |
| ·本章小结 | 第117-118页 |
| 第6章 旋转电弧焊接工艺参数优化模型 | 第118-129页 |
| ·基于BP网络的焊接工艺预测模型 | 第118-122页 |
| ·BP网络基本原理 | 第118-119页 |
| ·BP网络预测模型的设计 | 第119-120页 |
| ·BP网络学习样本的获取 | 第120-122页 |
| ·BP网络预测模型结果及分析 | 第122页 |
| ·基于BP网络和遗传算法的焊接工艺预测模型 | 第122-127页 |
| ·遗传算法 | 第123-124页 |
| ·基于BP网络和遗传算法的焊接工艺优化模型 | 第124-126页 |
| ·焊接工艺预测模型的实现及结果 | 第126-127页 |
| ·本章小结 | 第127-129页 |
| 第7章 旋转电弧GMAW焊缝成形质量研究 | 第129-147页 |
| ·焊接接头的金相组织分析 | 第129-137页 |
| ·焊接接头的宏观形貌 | 第129-130页 |
| ·焊接接头的金相组织 | 第130-132页 |
| ·焊接工艺参数对焊接接头金相组织的影响 | 第132-137页 |
| ·焊接接头力学性能试验 | 第137-145页 |
| ·焊接试板的制备 | 第137-140页 |
| ·焊接接头的拉伸试验 | 第140-141页 |
| ·焊接接头的弯曲试验 | 第141-143页 |
| ·焊接接头的冲击试验 | 第143-144页 |
| ·焊接接头的显微硬度测试 | 第144-145页 |
| ·本章小结 | 第145-147页 |
| 第8章 结论与展望 | 第147-149页 |
| ·结论 | 第147-148页 |
| ·展望 | 第148-149页 |
| 致谢 | 第149-150页 |
| 参考文献 | 第150-158页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第158-159页 |
