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T形焊接接头固有变形逆解析方法的开发

焊接学报 2013年第10期34卷 79-82,117页

作者：梁伟村川英一重庆交通大学机电与汽车工程学院重庆400074 大阪大学接合科学研究所

基于固有应变方法的弹性有限元方法是适用于大型复杂焊接结构件变形预测的有效方法,但这一方法得以运用的必要条件是必须已知存在于焊缝附近的固有变形.文中利用物理试验和数值模拟技术相结合的研究手段开发了典型焊接接头固有变形的逆... 详细信息

基于固有应变方法的弹性有限元方法是适用于大型复杂焊接结构件变形预测的有效方法,但这一方法得以运用的必要条件是必须已知存在于焊缝附近的固有变形.文中利用物理试验和数值模拟技术相结合的研究手段开发了典型焊接接头固有变形的逆解析数值计算方法.利用逆解析得到的固有变形值,采用固有应变弹性有限元方法对T形焊接接头的焊接变形进行了预测.通过比较数值模拟结果和试验测量值,验证了基于数值模拟技术的逆解析方法的求解精度.结果表明,T形焊接接头固有变形的逆解析算法是正确有效的.

关键词：固有应变有限元法焊接变形固有变形逆解析

基于XGBoost算法的焊接接头固有变形数据库构建

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热加工工艺 2022年第21期51卷 111-116页

作者：王星宇罗宇大沢上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

基于固有变形的大型结构焊接变形预测中,焊接接头的固有变形数据库必不可少。针对焊接接头的特点,研究了基于XGBoost算法的固有变形数据库的构建方法:在梳理焊接接头固有变形影响因素的基础上设计了固有变形数据库的结构,采取网格搜索... 详细信息

基于固有变形的大型结构焊接变形预测中,焊接接头的固有变形数据库必不可少。针对焊接接头的特点,研究了基于XGBoost算法的固有变形数据库的构建方法:在梳理焊接接头固有变形影响因素的基础上设计了固有变形数据库的结构,采取网格搜索方法自动确定模型的最优超参数,建立了固有变形预测模型。并通过简单实例验证了提出的数据库构建和完善方法在工程实际中应用的可行性。研究成果对于挖掘生产现场的焊接变形大数据,实现焊接结构变形精准预测有重要的意义。

关键词：固有变形焊接变形数据库 XGBoost算法

基于固有变形的环肋耐压圆柱壳结构焊接变形预控

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船舶工程 2022年第7期44卷 137-145页

作者：申超男张庆亚易斌周宏王江超华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江430063

耐压结构的焊接建造精度严重影响其生产周期与成本,为解决这一问题,以环肋耐压圆柱壳结构为研究对象,进行典型接头焊接试验,采用三坐标测量仪测量其面外变形。进行接头的热-弹-塑性有限元分析,预测其焊接变形,结果显示数值计算结果与试... 详细信息

耐压结构的焊接建造精度严重影响其生产周期与成本,为解决这一问题,以环肋耐压圆柱壳结构为研究对象,进行典型接头焊接试验,采用三坐标测量仪测量其面外变形。进行接头的热-弹-塑性有限元分析,预测其焊接变形,结果显示数值计算结果与试验结果吻合较好;通过变形反演法获得了更加准确的固有变形数据;利用接头固有变形进行耐压结构的弹性有限元分析,预测其焊接变形,并运用预置反变形、优化装焊顺序等手段对焊接变形进行控制。结果表明:弹性有限元分析可作为预测大型结构焊接变形的有效手段,平均径向变形可更加准确地评估耐压结构的整体变形情况;采用肋骨分组的装焊顺序最终引起的平均径向变形最小,变形值相比普通顺序焊下降了50.3%;施加反变形可使耐压结构的平均径向变形下降57.5%。

关键词：环肋耐压圆柱壳结构固有变形弹性有限元分析平均径向变形反变形装焊顺序

基于固有变形的船用钢薄板对接焊失稳变形的数值分析

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船舶工程 2018年第12期40卷 47-52,59页

作者：王江超牛业兴易斌周方明华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 上海交通大学高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 上海振华重工启东海洋工程股份有限公司江苏启东226251 江苏科技大学材料科学与工程学院江苏镇江212003

以焊缝的固有变形为依据,阐明船用钢薄板对接焊失稳变形产生的内在机理。同时,以固有变形为输入参数,通过弹性有限元分析的数值模拟,预测出可能产生的失稳变形模态和变形值。最终通过4种不同的工艺方法(激光焊、瞬态热拉伸、随焊激冷和... 详细信息

以焊缝的固有变形为依据,阐明船用钢薄板对接焊失稳变形产生的内在机理。同时,以固有变形为输入参数,通过弹性有限元分析的数值模拟,预测出可能产生的失稳变形模态和变形值。最终通过4种不同的工艺方法(激光焊、瞬态热拉伸、随焊激冷和间断焊)来减小固有变形的数值,并控制薄板对接焊接头可能产生的失稳变形。

关键词：固有变形船用钢薄板焊接失稳变形失稳变形控制

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基于固有变形的薄板对接焊失稳变形的研究

基于固有变形的薄板对接焊失稳变形的研究

2016年全国计算机辅助焊接工程学术研讨会

作者：王江超赵宏权周宏华中科技大学船舶与海洋工程学院江苏科技大学材料科学与工程学院江苏科技大学船舶与海洋工程学院

在高强钢薄板的焊接过程中,不但会产生常见的焊接变形,也有可能产生焊接失稳变形。本文以焊缝的固有变形为依据,阐明薄板对接焊失稳变形产生的内在机理;同时,以固有变形为输入参数,通过数值模拟,预测出可能产生的失稳变形模态和变形值;... 详细信息

在高强钢薄板的焊接过程中,不但会产生常见的焊接变形,也有可能产生焊接失稳变形。本文以焊缝的固有变形为依据,阐明薄板对接焊失稳变形产生的内在机理;同时,以固有变形为输入参数,通过数值模拟,预测出可能产生的失稳变形模态和变形值;最终,通过四种不同的工艺方法,来减小固有变形的数值,并控制薄板对接焊接头可能产生的失稳变形。

关键词：高强钢薄板焊接失稳变形固有变形失稳变形控制

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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焊接变形的高精度测量方法及预测方法研究

机械工程学报 2016年第16期52卷 65-70页

作者：梁伟夏洋冯伟村川英一重庆交通大学机电与汽车工程学院重庆400074 大阪大学接合科学研究所

基于有限元分析的固有变形逆解析方法是一种获取焊接接头固有变形的新方法。但是,采用该方法计算固有变形时,必须已知焊接前后焊接接头上少数点的三维坐标值。为了提高固有变形逆解析结果的精度,提出利用接触式三维坐标测量仪准确地获... 详细信息

基于有限元分析的固有变形逆解析方法是一种获取焊接接头固有变形的新方法。但是,采用该方法计算固有变形时,必须已知焊接前后焊接接头上少数点的三维坐标值。为了提高固有变形逆解析结果的精度,提出利用接触式三维坐标测量仪准确地获得焊件中面上三维坐标的新算法。该算法是通过在被焊件上加工小孔,在每一个小孔附近测量八个点的三维坐标,利用测量得到的坐标值确定小孔的中心位置。以2 mm和3 mm薄板表面堆焊焊接接头为例,以计算得到的小孔中心三维坐标为已知参数,基于逆解析方法求得了各成分固有变形,并采用固有应变法预测了2 mm和3 mm薄板焊接变形。通过比较分析发现,尽管焊件板厚只相差1 mm,但焊接变形的特征和变形量却有显著的差别,采用该测量方法及算法能获得焊接接头中面上较精确的三维坐标,基于逆解析方法获得的固有变形各成分有效准确。

关键词：变形测量固有变形逆解析焊接变形

惯性释放法在大型复杂结构焊接变形预测中的应用（英文）

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船舶力学 2016年第9期20卷 1147-1159页

作者：王阳罗宇陈震薛健上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 江苏新扬子造船有限公司江苏无锡214532

在进行大型结构焊接变形有限元分析时,为了固定整体结构刚体位移必须施加不少于6个自由度的约束,但对于自由状态下的结构而言,如何施加这6个最少约束是非常的困难,长期以来是困扰研究人员的难题,也是焊接结构有限元分析在工业现场应用... 详细信息

在进行大型结构焊接变形有限元分析时,为了固定整体结构刚体位移必须施加不少于6个自由度的约束,但对于自由状态下的结构而言,如何施加这6个最少约束是非常的困难,长期以来是困扰研究人员的难题,也是焊接结构有限元分析在工业现场应用的一个瓶颈。所谓惯性释放法就是可以在不加约束的情况下模拟自由结构的变形。该文将在航海航空领域得到广泛应用的惯性释放法引入大型焊接结构变形分析,解决了自由状态下结构必须施加约束的问题。首先以典型的对接接头为例,比较了两种不同的约束方法之间的差别。然后通过一个典型的船体焊接变形预测的实例,验证了惯性释放法在大型结构中应用的可行性,为焊接结构变形分析在工业生产中广泛应用提供了一个有效的方法。

关键词：惯性释放刚体位移固有变形边界条件大型复杂结构焊接变形

板架结构焊接失稳变形的预测及瞬态热拉伸消除

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机械工程学报 2023年第14期59卷 64-72页

作者：易斌王江超华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074

板架结构作为船舶或者海洋结构的典型部件,其焊接过程导致的失稳变形是困扰建造精度和生产效率的关键问题。以常见的由纵向角钢和横向T型材构成的板架结构为研究对象。首先总结出焊接过程中的典型接头,建立实体单元模型进行热-弹-塑性... 详细信息

板架结构作为船舶或者海洋结构的典型部件,其焊接过程导致的失稳变形是困扰建造精度和生产效率的关键问题。以常见的由纵向角钢和横向T型材构成的板架结构为研究对象。首先总结出焊接过程中的典型接头,建立实体单元模型进行热-弹-塑性有限元分析获得焊接固有变形。随后将焊接固有变形作为力学载荷,加载到板架结构壳单元模型中进行特征值分析和弹性有限元分析,研究该工艺下板架结构的焊接失稳变形特征。同时通过瞬态热拉伸工艺控制板架结构的焊接失稳变形,并研究附加热源施加位置的影响。结果表明,瞬态热拉伸能够影响典型接头的固有变形,特别是减小焊接产生的纵向收缩力。合适的位置施加附加热源可以避免板架结构产生焊接失稳变形;当附加热源施加到距离立板100 mm处的底板上,板架结构没有出现波浪变形,且面外变形峰值减小了49.3%。

关键词：板架结构焊接失稳变形固有变形瞬态热拉伸弹性分析特征值分析

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基于弹性有限元分析的船体结构焊接变形研究

中国造船 2016年第3期57卷 109-115页

作者：王江超周宏华中科技大学船舶与海洋工程学院武汉430074 江苏科技大学船舶与海洋工程学院镇江212003

焊接是船体建造中的重要工序,焊接变形影响到船体结构的制造精度以及后续生产过程。应用弹性有限元分析预测大型船体纵向加筋板结构的面外焊接变形,为控制和减小焊接变形提供依据。考察了焊接模式、和横向加强筋对面外焊接变形的影响。

关键词：弹性有限元分析面外焊接变形船体加筋板固有变形