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基于正交试验的T形接头焊接工艺优化

焊接学报 2017年第8期38卷 45-49页

作者：房元斌蹤雪梅张华清殷咸青张林杰江苏徐州工程机械研究院徐州221004 徐工集团工程机械有限公司高端工程机械智能制造国家重点实验室徐州221004 西安交通大学材料科学与工程学院西安710049

焊接变形可以直观地看到,控制变形手段也非常多.焊接残余应力分布复杂,关键位置残余应力大小对产品有着很大的影响.文中利用焊接数值模拟和试验相结合的手段,采用单因子和多因子正交试验相结合的设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对T... 详细信息

焊接变形可以直观地看到,控制变形手段也非常多.焊接残余应力分布复杂,关键位置残余应力大小对产品有着很大的影响.文中利用焊接数值模拟和试验相结合的手段,采用单因子和多因子正交试验相结合的设计方法,以焊接残余应力为评价指标,对T形接头焊接的工艺参数进行优化设计,获得了T形接头的残余应力分布状况.结果表明,拼焊间隙为2 mm以下时,焊缝宏观形貌满足要求;焊接速度对焊接残余应力的影响最为显著,其次为送丝速度和拼焊间隙.利用数值模拟和试验相结合的方法,优化了焊接工艺参数,降低了焊接残余应力的峰值,有效地减少了试验次数,节约了成本.

关键词：工艺参数正交试验残余应力分布焊接数值模拟

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振动时效在控制压轮残余应力中的应用

热加工工艺 2017年第17期46卷 223-227页

作者：房元斌王灿王季江苏徐州工程机械研究院江苏徐州221004 徐工集团工程机械有限公司高端工程机械智能制造国家重点实验室江苏徐州221004

借助有限元分析手段对某型压路机压轮的焊接过程进行模拟,得到了焊后压轮的残余应力分布。采用盲孔法对压轮振动时效前后残余应力进行了测试与评价,并对模拟结果进行了验证。结果表明:压轮焊后焊缝位置附近残余应力大,峰值为338.6 MPa... 详细信息

借助有限元分析手段对某型压路机压轮的焊接过程进行模拟,得到了焊后压轮的残余应力分布。采用盲孔法对压轮振动时效前后残余应力进行了测试与评价,并对模拟结果进行了验证。结果表明:压轮焊后焊缝位置附近残余应力大,峰值为338.6 MPa。起弧位置的应力小于收弧位置,封口板焊缝与卷圆板焊缝交叉位置的残余应力呈下降趋势。残余应力分布的模拟结果与试验结果吻合得较好,误差为19%,证明了模拟结果的准确性。设计支撑块宽度为60mm;4点支撑在振动平台上呈矩形布置,沿压轮轴线方向的长边距离为1090 mm;垂直于压轮轴线方向的短边距离为935 mm。振动时效后压轮的最大残余应力下降明显。

关键词：压轮残余应力有限元振动时效

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工艺支撑在焊接数值模拟中的应用

焊接 2017年第9期 29-31页

作者：房元斌蹤雪梅员征文孟庆禹陈兵江苏徐州工程机械研究院江苏徐州221004 徐工集团工程机械有限公司高端工程机械智能制造国家重点实验室江苏徐州221004 徐工集团道路机械分公司江苏徐州221004

通过吊臂焊接过程进行了数值模拟分析,获得了焊后变形量,并对吊臂两侧面变形进行了试验验证。依据模拟变形趋势,设计了工艺支撑,并采用试验验证了工艺支撑控制变形的效果。结果表明,吊臂整体变形趋势为向内收缩,峰值位于自由端面焊缝位... 详细信息

通过吊臂焊接过程进行了数值模拟分析,获得了焊后变形量,并对吊臂两侧面变形进行了试验验证。依据模拟变形趋势,设计了工艺支撑,并采用试验验证了工艺支撑控制变形的效果。结果表明,吊臂整体变形趋势为向内收缩,峰值位于自由端面焊缝位置处,其值为2.532 mm。模拟结果与试验结果吻合较好,满足工程应用要求,从而验证所建立的有限元模型的正确性。工艺支撑设计成简易的双螺旋结构,增加工艺支撑后,焊接变形控制效果在25%以上。

关键词：工艺支撑数值模拟吊臂焊接变形

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稳态热加载对筒状结构变形和应力影响的研究

焊接 2017年第3期 31-34页

作者：房元斌陆永能张林杰孔祥意江苏徐州工程机械研究院江苏徐州221004 徐工集团工程机械有限公司高端工程机械智能制造国家重点实验室江苏徐州221004 西安交通大学西安710049 徐工集团道路机械分公司江苏徐州221004

焊接热源分别采用双椭球和整条焊缝两种稳态热加载,得到了筒状结构的焊后变形和残余应力分布,并进行了试验验证。结果表明:两种加载方式焊后变形和应力趋势相同。整条焊缝加载峰值出现在两封口板中心位置,峰值为4.931 mm,与试验结果对... 详细信息

焊接热源分别采用双椭球和整条焊缝两种稳态热加载,得到了筒状结构的焊后变形和残余应力分布,并进行了试验验证。结果表明:两种加载方式焊后变形和应力趋势相同。整条焊缝加载峰值出现在两封口板中心位置,峰值为4.931 mm,与试验结果对比误差小。应力峰值相近,峰值近似339 MPa。采用双椭球热源加载,应力分布与试验结果吻合更好。仿真与试验结果误差均能满足工程应用要求,证明了模拟结果的准确性。双椭球热源加载的计算时间是整条焊缝加载的27.2倍,从工程应用层面分析,整条焊缝加载具有重大的使用价值。

关键词：稳态热加载筒状结构应力计算效率

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压路机压轮焊接变形和残余应力的有限元模拟

机械工程材料 2017年第11期41卷 82-85,90页

作者：房元斌王勇王灿陆永能徐工集团江苏徐州工程机械研究院徐州221004 徐工集团工程机械有限公司高端工程机械智能制造国家重点实验室徐州221004 徐州徐工矿山机械有限公司徐州221004

基于热弹塑性理论,借助有限元分析方法,建立了压路机压轮的有限元模型,模拟了压轮焊后的变形和残余应力分布;采用盲孔法测试了压轮的残余应力,并与模拟结果进行了对比。结果表明:两封口板发生焊后变形呈外凸状,最大变形量为5.732mm;压... 详细信息

基于热弹塑性理论,借助有限元分析方法,建立了压路机压轮的有限元模型,模拟了压轮焊后的变形和残余应力分布;采用盲孔法测试了压轮的残余应力,并与模拟结果进行了对比。结果表明:两封口板发生焊后变形呈外凸状,最大变形量为5.732mm;压轮焊后起收弧位置和焊缝位置的残余应力大,应力峰值为416.40 MPa;随着距卷圆板自由边距离的增大,卷圆板直焊缝中心位置的残余应力先增大后减小再增大,残余应力测试值与模拟值较吻合,证明了模拟结果的准确性。

关键词：压路机压轮残余应力有限元法盲孔法

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移动电站用进风消音装置降噪技术研究

移动电源与车辆 2022年第1期53卷 49-53页

作者：房元斌上海电器科学研究所(集团)有限公司上海200063

移动电站降噪技术应军品装备静音要求而成为研究重点,以柴油机和发电机为研究对象,基于噪声机理分析,设计进风消声装置不同结构型式为单一变量的单因素试验,建立有限元仿真模型,阻抗管法对声学材料进行吸隔声性能试验,并模拟全尺寸样件... 详细信息

移动电站降噪技术应军品装备静音要求而成为研究重点,以柴油机和发电机为研究对象,基于噪声机理分析,设计进风消声装置不同结构型式为单一变量的单因素试验,建立有限元仿真模型,阻抗管法对声学材料进行吸隔声性能试验,并模拟全尺寸样件和试验验证。得到结论:倒V型进风消声器,厢舱进风量流经水冷散热器风量最大,倒L型进风量最小;隔音垫隔声性能最佳,环保玻璃丝纤维吸声性能最佳;采用两者复合材料,倒V型进风消音装置的设计方案,声压级降噪效果明显。倒V型降噪效果满足78dB(A)的设计要求,试验验证仿真结果的有效性。

关键词：移动电站进风消音装置降噪有限元

Q890D高强钢中厚板焊接接头残余应力的有限元模拟

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机械工程材料 2016年第9期40卷 73-76页

作者：房元斌张贵芝张立平孔祥意占小红江苏徐州工程机械研究院徐州221004 徐工集团道路机械分公司徐州221004 南京航空航天大学南京211106

对厚度为8mm的Q890D高强钢中厚板对接焊接接头中的残余应力进行了有限元模拟,重点分析了接头中残余应力的分布和大小,并采用X射线衍射法和盲孔法进行了试验验证。结果表明:焊接接头中的纵向残余应力在起、收弧位置表现为压应力,中间部... 详细信息

对厚度为8mm的Q890D高强钢中厚板对接焊接接头中的残余应力进行了有限元模拟,重点分析了接头中残余应力的分布和大小,并采用X射线衍射法和盲孔法进行了试验验证。结果表明:焊接接头中的纵向残余应力在起、收弧位置表现为压应力,中间部分表现为拉应力,拉应力的峰值为823.4MPa;随着距焊缝距离增大,横向残余应力逐渐减小,且表现为拉应力;模拟结果与X射线衍射法的测试结果吻合得较好,误差为17.4%,证明了有限元模型的准确性。

关键词：高强钢焊接残余应力有限元模拟

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移动电站用排风消声器降噪研究

机械制造 2022年第9期60卷 35-38页

作者：吴斌房元斌上海电器科学研究所(集团)有限公司上海200063

基于移动电站常用的柴油发电机组,进行噪声机理分析,并进行排风消声器降噪研究。在研究中,建立L型、U型、倒V型三种排风消声器的有限元模型,并进行仿真和试验。通过研究确认,方舱透射噪声对机外辐射噪声贡献较小,噪声解决方案以降低排... 详细信息

基于移动电站常用的柴油发电机组,进行噪声机理分析,并进行排风消声器降噪研究。在研究中,建立L型、U型、倒V型三种排风消声器的有限元模型,并进行仿真和试验。通过研究确认,方舱透射噪声对机外辐射噪声贡献较小,噪声解决方案以降低排风口辐射噪声为主。三种排风消声器中,倒V型的流场性能最佳,其次为L型。在500~1000Hz频率和1600~2000Hz频率,倒V型排风消声器的声压级降噪效果明显。

关键词：移动电站排风消声器降噪

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柴油发电机组底架补焊对变形和残余应力的影响

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焊接技术 2023年第11期52卷 105-109页

作者：何兵房元斌上海电器科学研究所(集团)有限公司上海200063

以柴油发电机组底架为研究对象,分析补焊前后对底架焊接变形和残余应力的影响。通过建立补焊前后机组底架有限元模型,测量机组底架关键位置焊接变形,同时预测补焊前后残余应力变化趋势。结果表明,补焊前后关键位置柴油机基座和散热器基... 详细信息

以柴油发电机组底架为研究对象,分析补焊前后对底架焊接变形和残余应力的影响。通过建立补焊前后机组底架有限元模型,测量机组底架关键位置焊接变形,同时预测补焊前后残余应力变化趋势。结果表明,补焊前后关键位置柴油机基座和散热器基座焊接变形趋势相近,预测底板变形结果与试验结果趋势相吻合,误差控制在5.66%,证明了有限元建模的正确性。补焊前后关键位置散热器基座残余应力趋势相近,可指导后续去除残余应力的工艺方案。

关键词：底架补焊焊接变形残余应力