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采用响应窗评价的薄板变形稳健性研究

中国机械工程 2015年第11期26卷 1542-1549页

作者：段利斌陈琢宋凯曾思琴张红民刘九五湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司长沙410082

针对薄板件在外力及噪声因素共同作用下出现的变形不确定及稳健性低的现状,对薄板件在各偏差源影响下的变形进行了研究。以定位元件数量、位置,外部作用力大小、面积为控制因子,装夹参数误差、外部作用力误差、材料性能误差为噪声因子,... 详细信息

针对薄板件在外力及噪声因素共同作用下出现的变形不确定及稳健性低的现状,对薄板件在各偏差源影响下的变形进行了研究。以定位元件数量、位置,外部作用力大小、面积为控制因子,装夹参数误差、外部作用力误差、材料性能误差为噪声因子,首先对随机噪声因素进行描述性随机抽样,再对控制因子进行试验设计,通过有限元模拟得到薄板件在控制参数各水平组合下的有效变形及响应窗,进而得到变形合理、稳健性高的控制策略区间。以汽车顶盖搬运过程中的变形为例,运用该控制策略,可以有效减小其在外力作用下的变形,并提高稳健性。

关键词：描述性随机抽样试验设计响应窗稳健性薄板变形

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薄板变形焊条电弧焊矫正试验与工艺

焊接技术 2010年第8期39卷 32-35页

作者：高先超苏树苗上海协同工程监理造价咨询有限公司上海200127

通过采用正交试验优选法对低合金钢薄板焊接变形进行焊条电弧焊矫正,确定其最佳的焊接工艺参数,并用在舟体实际生产中,满足了生产实践应用要求,为今后其他钢结构薄板产品焊接积累了宝贵的经验。

关键词：薄板变形焊条电弧焊矫正正交试验优选法

基于激光冲击动态力学效应的薄板变形特性与控制

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激光与光电子学进展 2015年第8期52卷 161-165页

作者：郭永升孙霄川羊茜胡永祥上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

激光冲击成形技术用于微细薄板拉深成形，有望改善传统成形中的高昂模具费用及摩擦效应问题。采用纳秒高能短脉冲激光诱导冲击动态压力载荷，研究了激光能量密度在15．1～27．0J／cm^2范围内薄板工件的激光冲击动态拉深半模成形的变形... 详细信息

激光冲击成形技术用于微细薄板拉深成形，有望改善传统成形中的高昂模具费用及摩擦效应问题。采用纳秒高能短脉冲激光诱导冲击动态压力载荷，研究了激光能量密度在15．1～27．0J／cm^2范围内薄板工件的激光冲击动态拉深半模成形的变形量变化规律与成形极限，实验观察到了逆向形变的发生。分析结果表明表面逆向形变是工件在激光冲击载荷作用下撞击下模底面后反弹而产生的。进一步研究了激光能量密度对逆向形变的影响，提出了通过降低激光脉冲能量、由单脉冲到多脉冲作用的方法改善逆向回弹，有效实现了较高的模具贴合程度。

关键词：激光光学激光冲击成形实验法薄板变形逆向形变

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海工生活楼薄板变形控制工艺研究

海工生活楼薄板变形控制工艺研究

作者：徐利华哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着人类对海洋资源的开发利用,海洋开发所用的平台装备越来越受到各国的关注。海洋平台生活楼作为平台的重要组成部分,因为其钢板薄、易变形的特点,建造工艺问题突出,成为提高平台建造施工质量效率的主要制约因素。所以说,薄板变形控... 详细信息

随着人类对海洋资源的开发利用,海洋开发所用的平台装备越来越受到各国的关注。海洋平台生活楼作为平台的重要组成部分,因为其钢板薄、易变形的特点,建造工艺问题突出,成为提高平台建造施工质量效率的主要制约因素。所以说,薄板变形控制成为保证平台建造质量,减低建造成本,提高客户满意度,体现企业建造管理水平的一个重要技术水平标志。本文以中集来福士海洋工程有限公司在建的GM4D-270平台生活楼为代表,系统总结了半潜式钻井平台生活楼建造中出现的薄板变形工艺问题,分析了各工艺阶段产生变形的原因,针对性地制定了变形控制工艺方法。首先,在生活楼建造过程中钢板切割、拼板焊接、分段装焊和分段吊装合拢的四个主要工艺阶段中,进行跟踪测量和记录,发现了各阶段出现的变形问题;其次,分析变形产生的原因,找出导致各种变形的主导因素,制定了针对性的管控措施和相应的工艺处理方法;最后,改善工艺,在后续的平台建造中成功实施应用,量化分析实施效果并进行完善和总结,提高薄板变形控制工艺的有效性和合理性。本文通过对海洋工程平台生活楼薄板变形影响因素及建造难点的分析,提出了薄板变形控制方法,对深水海洋平台建造技术的改进与提高具有直接的指导意义,对同类行业中薄板结构的建造亦有重要参考价值。

关键词：海洋工程薄板变形焊接控制工艺

非均匀弹性地基薄板变形的半解析解及在沿空掘巷中的应用

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非均匀弹性地基薄板变形的半解析解及在沿空掘巷中的应用

作者：李佳伟中国矿业大学

学位级别：硕士

随着我国经济的发展,工程建设项目持续增多、规模不断扩大,非均匀弹性地基上板状结构物在在土木、地基和采矿工程领域有了越来越广泛的应用,因此非均匀弹性地基薄板的变形研究具有重要的工程实际意义。本文主要采用理论分析、数值计算... 详细信息

随着我国经济的发展,工程建设项目持续增多、规模不断扩大,非均匀弹性地基上板状结构物在在土木、地基和采矿工程领域有了越来越广泛的应用,因此非均匀弹性地基薄板的变形研究具有重要的工程实际意义。本文主要采用理论分析、数值计算和数值模拟等方法,针对非均匀弹性地基薄板的变形,提出了一种半解析解法,并将其应用到沿空掘巷回采工作面基本顶的变形计算中,分析了基本顶变形的周期演化规律,取得的研究成果总结如下：(1)基于任意形状区域的弹性地基分布假设,建立了非均匀弹性地基矩形薄板弯曲变形的力学模型,推导了非均匀弹性地基薄板弯曲变形的控制方程。针对各区域所受载荷、边界条件和弹性地基系数的差异及全域无统一挠度试函数的问题,提出了一种新的半解析解求解思路和方法,即将各区域挠度试函数设定为满足已知边界条件并含有待定参数的函数形式,应用常用解法求解出各区域的含待定参数表示的系数,再利用共有边界的连续性条件,确定出各待定参数的值,得到所有求解域的薄板挠度分布函数解,并通过算例验证了该方法的精确性和优越性。(2)基于沿空掘巷回采工作面基本顶破坏特征及受力分布,结合基本顶的周期破断和二次采动影响规律,建立了基本顶的非均匀弹性地基矩形薄板的力学模型,应用非均匀弹性地基矩形薄板变形半解析解法,通过MATLAB编程计算,分析了沿空掘巷回采工作面基本顶的变形演化规律。(3)结合工程实例,基于FLAC3D软件对沿空掘巷回采工作面基本顶变形进行了数值模拟,分析了基本顶下沉值随着工作面推进的演化规律,总结出回采期间沿空掘巷顶板、巷道变形最大的位置,并据此提出了巷道围岩控制技术。将数值模拟结果与理论计算结果对比,发现二者基本相符,验证了理论计算的可靠性和有效性,为沿空掘巷围岩变形和控制提供理论依据。

关键词：非均匀弹性地基薄板变形半解析解沿空掘巷基本顶

采用响应窗和Taguchi法的薄板变形及装配偏差稳健性研究

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采用响应窗和Taguchi法的薄板变形及装配偏差稳健性研究

作者：陈琢湖南大学

学位级别：硕士

轿车车身是由数百种薄板冲压件在各级装配站上经零件、组件、分总成、总成到白车身的装配顺序焊接而成，焊接装配站约有70-120个，每个装配站均配有一定数量的定位块、夹具、焊枪。这种层层传递的装配关系，不可避免地会引入尺寸偏差，... 详细信息

轿车车身是由数百种薄板冲压件在各级装配站上经零件、组件、分总成、总成到白车身的装配顺序焊接而成，焊接装配站约有70-120个，每个装配站均配有一定数量的定位块、夹具、焊枪。这种层层传递的装配关系，不可避免地会引入尺寸偏差，并不断的积累、传递，最终对车身整体质量（使用性能、外观质量）产生影响，进而影响市场竞争力，因此汽车公司对薄板件的质量控制均给予了高度重视。以往的薄板质量控制主要是利用影响系数法构建反映薄板偏差与偏差源传递关系的敏感系数矩阵，然后以整体质量对偏差源的稳健性为优化目标，优化定位点的位置。此方式虽然对薄板质量有一定提高，但通用性和效率不高，每一个薄板件都需要重复性建模，而且优化的控制策略大部分都只涉及定位点个数和位置，并未涉及其他控制参数。针对上述问题，本文采用响应窗评价手段提出一种新的研究薄板变形对各种偏差源稳健性的详细分析方法;并且为了研究薄板装配模型的稳健性，探讨响应窗法得到的薄板变形稳健性结论在装配夹具定位点稳健性设计中的应用可行性，又对装配偏差分析模型以及Taguchi稳健性分析流程等方面进行了研究，主要研究内容如下：⑴采用响应窗评价手段提出一种新的研究薄板变形对各种偏差源稳健性的详细分析方法：直接采用DOE的方式探讨多种控制策略参数（定位元件数量、位置，外部作用力大小、面积）对薄板变形稳健性的影响，并通过应力-有效变形响应窗的方式来直观地判断薄板对偏差源的稳健性，得到的控制策略区间使用范围广，通用性强。最后将其应用到国内某乘用车顶盖搬运过程中的变形问题分析上，实例证明了该方法的工程实用性。⑵建立基于影响系数法的装配偏差分析模型，考虑零件制造偏差和夹具定位偏差，并考虑夹具定位偏差对焊接过程的影响以及其对最终装配偏差的影响。在获得了装配偏差与零件制造偏差、夹具定位偏差之间的关系矩阵后，只需要得到零件制造偏差、夹具定位偏差就可以对装配偏差进行统计分析。最后通过一个简单案例对其分析过程进行了说明。⑶将装配偏差分析模型与Taguchi稳健性分析方法相结合，对定位点位置进行了稳健性设计。并将设计结果同响应窗法得到的薄板定位点位置稳健区间作比较，得出响应窗法得到的单个薄板变形的控制参数稳健性区间与Taguchi法较优区间一致的结论，但是若要将响应窗法得到的单个薄板变形控制参数稳健区间直接应用在装配体的稳健性设计中，还需要利用响应窗法对装配体做进一步研究，从而得到更加适合装配体的控制策略稳健区间。

关键词：薄板变形 DOE 响应窗稳健性 Taguchi 装配偏差分析

不同工艺方法下Q345NQR2钢薄板变形的控制对比研究

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焊接技术 2021年第8期50卷 80-85页

作者：唐勇杨光贾昕杨鑫华大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028 辽宁省轨道交通装备焊接与可靠性重点实验室辽宁大连116028 大连交通大学软件学院辽宁大连116028

针对铁路货车侧墙焊后变形问题,采用顺序热力耦合法和固有应变法,以铁路货车侧墙单元模块为对象,采用有限元数值仿真方法,分别在相同焊接顺序下对采用塞焊和电铆焊2种焊接方法的2种不同焊点布局的薄板焊接变形进行计算和相应试验验证。... 详细信息

针对铁路货车侧墙焊后变形问题,采用顺序热力耦合法和固有应变法,以铁路货车侧墙单元模块为对象,采用有限元数值仿真方法,分别在相同焊接顺序下对采用塞焊和电铆焊2种焊接方法的2种不同焊点布局的薄板焊接变形进行计算和相应试验验证。通过将数值仿真与试验对比,验证数值仿真结果的准确性,并得出以下结论:塞焊、电铆焊2种焊接工艺下,侧墙单元结构薄板的最大焊接变形位置均位于底板中部;无论是塞焊还是电铆焊,当采用相同焊接方法时,采用间距大的焊点布局会得到较好的焊接变形控制结果;在相同焊点布局下,相较于塞焊工艺下的焊接变形,采用电铆焊焊接更易于控制焊接变形,且在所研究的2种间距布局下,电铆焊工艺的最大变形亦小于塞焊的最小变形。

关键词：薄板变形电铆焊塞焊数值模拟验证