振动时效技术及其在大型焊接结构件中的应用

振动时效技术及其在大型焊接结构件中的应用

一、振动时效技术及其在大型焊接结构件上的应用(论文文献综述)

刘佳[1](2021)在《天线结构件振动时效工艺研究》文中指出天线底座属于典型的大型焊接结构,随着天线大型化的发展,底座因其焊接结构复杂、刚性大、要求制造精度和制造质量高的特点。如何采用正确的方法措施降低其残余应力,是保证其焊接质量的重要环节之一。针对天线底座的结构特点,综合考虑焊接的工艺特点,特别针对结构件中的搭接接头、T型接头和角接接头以及桁架T型接头,采用双椭球热源特性,通过热源校核、数据库加载、边界条件正确设置等一系列试验操作后,对上述典型结构进行焊接过程温度场、应力场和变形情况等进行了数值模拟研究。模拟研究的结果表明,通过热源校核计算后,接头熔池形貌符合实际,其规律符合焊缝实际情况。通过等效残余应力云图,分析了各类典型结构的残余应力的分布情况。结合数值模拟分析焊接残余应力场分布状态,对典型结构件的关键节点的残余应力进行了实际测量,测量的结果与仿真结果具有很好的一致性。在仿真和试验研究的基础上,选择相应点进行振动时效处理和应力分析,利用弹性原理通过应变计测量出释放的应变,推导建立残余应力计算公式。针对四种典型天线结构件分别通过振动时效处理对比分析振动的前、后测量点应力,并与退火处理进行对比分析。试验结果表明,13米中心体经振动时效处理可将工件残余应力较好的去除,去除后应力均匀化程度相对比较集中。虽然振动时效处理后应力变化较大,但绝大部分应力值分布在100MPa以下。振动时效应力去除率也保持在较高的水平,且多数点的去除率超过80%。6米中心体振动时效不仅将残余应力去除,且残余应力呈一种均匀化分布。振动时效后残余应力分布在100MPa以下,残余应力相对差值最大在70MPa。支架E因其固定在振动台上,虽然振动时效处理可以将工件残余应力较好的去除,但去除后应力幅值较小,而且应力均匀化程度相对分布较差,振动时效应力去除效果不明显,应力去除幅度多位于50MPa以下。辐射梁在振动时效处理前应力水平较低,振动后应力变化不明显,导致应力在振动处理后未呈现均匀化分布,时效处理未能体现工件残余应力较好的去除。最后,振动时效处理可以将工件残余应力较好的进行均匀化处理,尤其是应力峰值去除相对较彻底,去除后应力均匀化程度相对比较集中,可以替代退火的作用。

张丽[2](2020)在《中小型结构件多维振动时效试验台的设计》文中提出目前振动时效技术被广泛用于消除金属结构件在制造过程中产生的残余应力,可以有效的减小残余应力对中小型结构件尺寸稳定性、疲劳强度和断裂强度等机械性能的影响;传统的振动时效处理方法效率低且劳动强度大,无法实现大批量的生产需求。针对新能源汽车中小型结构件生产过程中的要求,本文基于TRIZ理论创新设计一种中小型结构件多维振动时效试验台,对多维振动时效试验台进行结构设计和相关的理论分析。基于TRIZ理论对现有串联式振动试验台进行因果分析和金鱼法分析,找到现有振动试验台存在的不足与问题,进行结构创新设计;运用冲突矛盾分析法对系统中的问题进行优化设计,设计一种中小型结构件多维振动时效试验台。试验台的主体结构采用混联式,其并联部分具有X、Y、两个方向的平移运动和绕X、Y方向的转动,共四个运动自由度,与Z向激振装置、回转装置串联后构成三平移三转动的六自由度混联机构。运用ANSYS有限元分析软件对中小型结构件多维振动时效试验台的关键零部件分别进行静力学分析、模态分析和谐响应分析。通过对三种板簧设计方案的分析选出最符合设计要求的板簧,并根据仿真结果对试验台板簧的结构进行优化;板簧与动平台的模态分析和谐响应分析验证了板簧和动平台的材料选择及结构设计的合理性,结果表明多维振动时效试验台在工作过程中不会发生共振。对四自由度柔性支撑架进行刚度计算,通过伪刚体法和弹簧刚度等效法得到四自由度柔性支撑架整体刚度的计算公式;并对电磁铁和轴承进行选型及相关参数的计算,回转装置中的轴承选用圆柱滚子轴承,对其进行校核,满足使用要求。在ADAMS软件中对多维振动时效试验台的动平台进行运动学特性的仿真分析,通过对多维振动时效试验台不同工作模式下的运动学分析得到其动平台质心单方向独立工作、不同方向组合工作的位置随时间变化的曲线、速度随时间变化的曲线及加速度随时间变化的曲线,仿真结果表明动平台各个方向的运动相互独立,互不影响,符合各向运功完全解耦的设计要求。图[68]表[8]参考文献[84]

赵国超[3](2020)在《旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究》文中研究指明振动时效技术在处理机械构件残余应力问题方面具有结构简单、高效节能等独特优势,激振设备是振动时效技术的核心装置,其动态特性对时效工艺具有重要影响。针对振动时效系统及设备均化残余应力的工况需求,克服传统滑阀控制式电液激振系统的固有局限,本文提出一种基于旋转控制阀的电液激振时效系统并对该系统进行结构设计和样机试制。利用试验设计、数值模拟、实验验证等方法对其动态特性及核心元件的工作特性展开相关研究,主要研究内容如下:对旋转控制阀和激振液压缸进行结构设计,建立旋转控制阀通流过程的数学模型,对旋转控制阀的压力-流量特性进行数学解析,分析了旋转控制阀工作过程的液动力特性;设计了唇边活塞变间隙密封及元件密封的激振液压缸复合密封结构。考虑电液激振时效系统的负载特征构建激振液压缸的数学模型。根据电液激振时效系统的组成特点,对系统测控、数据采集和实验要求进行分析。基于Fluent/MRF滑移网格技术模拟旋转控制阀配流过程,分析其在不同油槽形状、转速、压力条件下流场的动态特性;利用DOE-RSM试验设计方法,对阀芯油槽的开槽参数进行多因素交互效应分析,通过二次回归正交优化设计获得试验空间内流场动态特性最佳时阀芯油槽的开槽参数为:油槽长度20.00mm,油槽宽度5.65mm,油槽深度8.00mm,仿真与试验误差小于3%,所得结果为后续研究提供支撑。基于旋转控制阀,构建阀控缸激振环节的数学模型。根据旋转控制阀的液动力特性推导其动力学方程,通过Matlab模拟,分析阻尼系数、转动惯量、液动力矩刚度系数对旋转控制阀动态响应特性及稳定性的影响规律。推导控制阀旋转过程液压缸的激振状态函数,通过Simulink建立旋转阀控制液压缸的动态特性仿真模型,研究结构参数对阀控缸激振环节动态特性的影响程度和变化规律。根据旋转控制电液激振时效系统的整体结构,基于键合图理论、管路分段集中建模理论推导系统的功率流向关系并建立负载激振过程的AMESim模型,分析电动机转速、油泵排量、系统压力、负载特征和管路特征对电液激振时效系统负载激振过程振动特性的影响。试制旋转控制阀、复合密封激振液压缸的实验样机,搭建旋转控制电液激振时效系统实验台。对实验台的激振特性和旋转控制阀的输出特性进行实验测试,验证旋转控制电液激振时效系统结构设计的可行性、特性研究的准确性。本文所得结果可为完善旋转控制阀和电液激振时效处理设备提供一定的研究思路和技术手段,为激振系统及设备的自动控制、集成化设计及数据采集提供一定的实验基础。该论文有图130幅,表24个,参考文献182篇。

张平[4](2020)在《立式加工中心焊接结构设计及其动静特性研究》文中指出加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床,其技术水平和保有量是一个国家制造业水平、工业现代化程度和国家综合竞争力的重要标志。数控机床结构件常选择整体铸造,然而铸造工艺过程长,生产成本持续增加,特别是在环境压力和短周期交货需求的新形势下,整体铸造受到挑战,设计制造优化快的焊接结构床身设计与制造开始受到重视。目前,国内外焊接结构机床已经成功在成形与普通切削机床中应用,但在精度要求较高的立式加工中心中焊接结构的应用较少,并存在简单模仿铸造结构引发的焊缝密集、焊接变形大、焊接残余应力较高等问题。本文结合目前立式加工中心发展的现状,以VMC1580立式加工中心为研究对象,通过有限元软件ANSYS workbench仿真分析,在对现有铸造结构立式加工中心进行有限元仿真分析的基础上,设计了焊接结构立式加工中心,保证其强度和刚度不低于铸造结构,并可实现良好的焊接制造,主要研究内容和结果如下:(1)运用Solid Works对现有VMC1580立式加工中心立柱及床身建模,通过ANSYS workbench进行数值模拟,分析了静力学的应力/变形特性及前六阶模态振型特征,为设计焊接结构立式加工中心提供了重要基础。(2)根据铸造结构分析结果,通过对焊接结构立柱、床身的静力学分析及模态分析,对比焊接和铸造结构部件的力学性能,进一步优化焊接结构设计。在合理的布置内部筋板结构的基础上,创新设计了有利于焊接的“管-板”焊接结构立式加工中心,有效抵抗薄壁颤振效应。研究结果表明,在整体强度好、刚度不低于铸造结构的基础上,焊接结构立柱和床身较铸造结构质量分别降低22%和13%。(3)对焊接结构立式加工中心样机整机进行了静力学分析和模态试验,研究结果表明,焊接结构立式加工中心具有较好的抗振性,与仿真分析的结果对比也验证了有限元模型的正确性。

邾志伟[5](2020)在《悬挂轨道式多维振动时效机器人设计与研究》文中认为振动时效技术常被应用于消除金属焊接制造过程中产生的焊接变形和焊缝缺陷,是消除铸造或焊接件残余应力的有效方法,将振动时效处理方法用来减小和消除新能源汽车全铝车身焊接结构件残余应力,可以有效避免因产生的焊接变形和焊缝缺陷造成车体焊接失效,车体报废的情况。本文设计了一种悬挂轨道式多维振动时效机器人,可以显着提高工业生产的自动化程度,高效处理新能源汽车结构件及相关铸件的残余应力。论文针对悬挂轨道式多维振动时效机器人的结构特性以及新能源汽车生产过程中的要求,对机器人进行结构设计与相关的理论分析,研究内容如下:介绍了机器人技术和多维振动时效技术的研究现状,运用TRIZ理论对现有振动时效进行系统和因果分析,对振动时效机器人的并联工作臂进行机构构型优选,得到满足设计要求的机器人结构,根据机构拓扑结构设计理论对并联工作臂进行自由度计算并在多体动力学仿真软件ADAMS中验证,结果表明理论计算与仿真结果相同。利用ANSYS、ADAMS仿真软件对多维振动时效机器人进行静力学仿真、模态仿真,得到机器人的应力和变形云图,前6阶模态和振型,通过仿真发现结构中存在的不合理之处,对关键零部件进行结构的优化,验证设计方案的合理性。运用D-H参数法进行正运动学建模,然后用数值法进行求解,得到并联工作臂杆长随参数变化的关系式,导入MATLAB中得到杆长随动平台位姿参数角度φ变化之间的运动关系曲线,在多体动力学仿真软件ADAMS中进行并联工作臂的运动学和动力学仿真,得到动平台质心的位置随时间变化的曲线及驱动力矩变化曲线图,将该曲线与ADAMS中的运动学仿真结果曲线相比较,验证了理论计算与仿真分析过程的准确性。对悬挂轨道式多维振动时效机器人进行工作空间分析,通过MATLAB仿真得到振动时效机器人的并联工作臂和机器人整体的工作空间,为多维振动时效机器人的应用提供理论基础。

余田[6](2020)在《铝合金薄壁框架件在振动时效下的表面应力释放与调控》文中研究说明高强铝合金薄壁框架件具有强度高、质量轻等特点,在航空器结构件上有着广泛应用。薄壁件的制备和加工过程中会给零件内部带来大量的残余应力,使得零件存在尺寸不稳定的现象。本文采用了一种常用于黑色金属领域消减残余应力的工艺方法——振动时效(Vibration Stress Relief,VSR),选用7075铝合金薄壁构件为对象进行了表面残余应力释放及均化的实验探究,建立了有限元仿真模型,并从宏观、微观角度解释其机理。研究成果不仅对薄壁构件制备后的应力和形变调控有实际的工程应用价值,而且对其它方向的振动时效研究有着重要的参考意义。主要研究工作如下:1.建立了平台式振动时效的仿真模型运用ANSYS软件进行时效过程的仿真模拟,由模态分析得到振型与激振频率的关系,找到了共振区,确定实验参数。再经谐响应分析得到表面应力变化的特点,为后面均化应力实验方案的制定提供了思路。2.通过振动时效实验和位置交叠时效释放和均化了表面应力选用平台式VSR对框架件进行了时效实验,由XRD(X-ray Diffraction)应力分析后发现表面应力得到一定程度上的松弛,释放率范围为9%-33%,明显存在应力释放不均匀的现象。基于仿真结果,提出了位置交叠时效,结果表明:位置交叠时效在没有持续削减表面应力强度的情况下,有效地均化了表面应力,不均匀率最佳下降到1 0%。3.从宏观和微观方面揭示了振动时效作用机理本文基于包辛格效应和晶粒变形总结了振动时效消减残余应力的宏观和微观机理。同时EBSD(Electron Backscattered Diffraction)分析发现振动时效过程中晶粒得到细化,再结晶晶粒比例增加了 9%,材料的表面性能得到提高。通过形变和硬度分析后发现,振动时效在不破坏尺寸精度的前提下,表面显微硬度提高了 10%-17%。说明VSR工艺对构件改善材料表面特性有积极作用,能够起到稳定结构尺寸的作用。

孙有为[7](2020)在《焊接型扶梯驱动主轴的热振复合时效工艺研究》文中指出扶梯驱动主轴是自动扶梯驱动系统的核心传动部件,其作用是将电机动力传递至梯级,带动乘客爬升。随着自动扶梯的客流量不断提升,自动扶梯的逆行、倒溜事故频繁发生,造成严重的人员和财产损失。根据事故调查报告显示,部分故障原因为焊接型扶梯驱动主轴焊接部位由于焊接残余应力引起的疲劳失效,导致动力中断。针对传统消除焊接残余应力的时效方法效果差、高能耗、重污染等问题,本文提出一种结合热时效和振动时效的新型热振复合时效工艺,对于解决焊接型扶梯驱动主轴焊后残余应力较高导致的疲劳问题以及寻找一种新型时效方法替代传统工艺具有重大意义。本文基于理论分析,采用数值模拟和试验相结合的方式研究热振复合时效消除驱动主轴焊接残余应力的机理和效果并优化了工艺参数。主要研究内容与结论如下:(1)使用ANSYS APDL有限元软件,采用双椭球热源模型及生死单元技术建立了扶梯驱动主轴的焊接模型,分析了三维焊接残余应力在其焊接接头上的分布规律。结果表明:焊缝上的周向拉应力,以及焊趾上的周向和径向拉应力在整个焊接接头应力场中占主要部分。采用盲孔法对扶梯驱动主轴的焊接试样进行了残余应力检测。结果表明:总体上,纵向残余应力、横向残余应力及等效残余应力分布的试验值与数值模拟结果基本吻合,数值模拟结果可以作为后续研究的有效焊后应力模型。(2)通过ANSYS APDL自由模态分析和约束模态分析得到了弯曲热振复合时效最佳的支撑点和激振点并确定了最佳激振频率;通过谐响应分析获得了有效激振力范围;通过动力学瞬态分析和热结构耦合瞬态分析分别建立了弯曲振动时效过程和弯曲热振复合时效过程的数值模拟模型,并研究了3组激振力参数和4组温度参数对弯曲热振复合时效工艺的应力消除效果。结果表明:当温度不变时,应力消除率与激振力成正相关,并接近线性关系;当激振力不变时,应力消除率与温度也成正相关,但是在25150℃区间内,消除率增长较快,在150℃200℃区间内,消除率增速明显减缓;当激振力为4KN,温度为200℃时,平均应力消除率及峰值应力消除率达到最高。(3)通过数值模拟的方式对驱动主轴的扭转热振复合时效工艺进行了探索研究。结果表明:当温度参数都设置为200℃时,采用最大许用激振扭矩的扭转热振复合时效效果要优于采用最大许用激振力的弯曲热振复合时效。(4)基于仿真结果选取了合理的设备,搭建了弯曲热振复合时效的试验平台,并采用最大许用激振力分别基于残余应力检测法和振动特性曲线评价法研究了加热温度对弯曲热振复合时效效果的影响规律。结果表明:热振复合时效的残余应力消除率要远高于振动时效,并且随着加热温度的增长应力消除率也不断提高;对比了试样时效前和时效后的扫频曲线,结果表明其共振频率左移和加速度峰值上升的变化趋势呈现出与残余应力检测法结果一致的规律,验证了弯曲热振复合时效工艺本身及采用振动特性曲线评价时效效果的有效性;最后综合考虑能耗及时间成本因素,在实际生产中,选取150℃为最佳弯曲热振复合时效加热温度参数。

窦海石[8](2019)在《可移动式多维振动时效机器人设计》文中指出振动时效是消除铸件和焊接件残余应力的有效方法。传统的振动时效处理方法,劳动强度大,人力成本高,无法适应大型结构件生产中可移动式激振作业的需求,提高工业的自动化水平和生产效率,是符合中国制造2025的总体趋势。本文基于TRIZ理论和机构拓扑结构理论设计出可移动式多维振动时效机器人,可用于大型钢结构件进行一维或多维振动时效处理。基于TRIZ理论对多维振动时效机器人进行创新设计。对现有振动时效设备进行因果分析和矛盾分析,理清其冲突、矛盾所在;对机器人末端执行器部分应用分离原理,将激振器通过空间分离的方法与机械臂末端的法兰相连接,降低末端执行器在工作过程中对机械臂的破坏作用。基于机构拓扑结构理论设计多维振动时效机器人的并联支架,以拓展机械臂末端执行器的自由度。通过ADAMS运动学分析和机构拓扑结构理论分析相结合的形式,得出并联支架在X、Y、Z方向上的运动性质,结果表明ADAMS运动学分析和机构拓扑结构理论分析具有一致性。运用ANSYS对多维振动时效机器人机械臂和关键零部件进行有限元分析。分析得出减振装置前6阶模态和振型、机械臂的疲劳寿命和并联支架的应力及变形云图,验证了并联支架设计的合理性。运用MATLAB对机器人机械臂的工作空间进行求解。通过D-H参数法对多维振动时效机器人工作臂进行正运动学建模,结合蒙特卡洛法对机器人末端执行器的工作空间进行求解,得到空间点云图,提取出在设定机械臂长度和已知关节角范围的条件下激振器工作空间的范围;通过逆运动学求解得出末端执行器的同一种姿态可能对应8种关节角度值的组合。对机器人的路径进行规划。通过栅格法构造机器人工作环境的地图,运用蚁群算法对机器人的路径进行规划,通过在MATLAB平台上进行仿真以提高机器人的工作效率。

朱家豪[9](2019)在《VSR对7075铝合金薄壁构件表面应力的影响》文中进行了进一步梳理铝合金薄壁构件制备过程中材料表面往往会出现较大残余应力,这会极大地影响构件的制备精度和尺寸稳定性。为减小和稳定构件表面残余应力,从而提高构件的尺寸稳定性,本文采用了一种常用于黑金属领域消减残余应力的工艺方法——振动时效(Vibration Stress Relief,VSR),开展对7075铝合金薄壁构件表面应力的影响,研究成果对薄壁构件制备后的应力和形变调控有实际的工程应用价值。本文选取7075-T651铝合金为研究对象,对铣削加工和表面喷丸后的薄壁构件进行VSR时效,并将时效前后的表面应力分布进行对比分析,以揭示VSR对构件表面应力的影响规律,并从有限元仿真和微观作用机理两个角度进行了阐释,具体研究工作如下:1、运用X射线衍射技术(XRD)完成材料表面应力的测试,实验发现,即使是薄壁构件这类结构性表面应力分布状况,VSR通过循环加载形式,仍然可以像焊接件时效那样,将构件表面应力峰值削减4.1%~18.7%。结果说明VSR可以松弛这类结构性表面应力。2、结合平台式振动特点,从宏观和微观上分析了 VSR对表面残余应力消减和均化机理,依据振动模态,提出位置交叉时效振动方案,以解决构件时效后存在的应力松弛不均匀问题。3、通过位置交叉VSR时效实验发现,表面应力的松弛波动率由原来的14.6%降到了 6.5%,时效应力分布不均匀得到明显改善。分析认为,交叉时效较好地分配了激振能,在不对构件形成材料屈服和过多疲劳损伤的原则下,时效方案对薄壁构件表面应力均化以及尺寸稳定性方面具有积极作用。

刘伟祥[10](2019)在《特种焊接件残余应力产生机理分析及振动时效研究》文中研究说明金属焊接是工业生产的一种重要生产方式,由于在焊接过程中,焊接母材受热极不均匀,焊道区域温度高,温度变化大;远离焊道区域温度低,温度变化小,于是焊接工件不可避免的会产生残余应力。焊接残余应力的存在,严重影响了工件的机械性能与设计使用寿命。本文以中国人民解放军第6916工厂实际生产的环形金属抱箍特种焊接件为研究对象,采用理论分析、ANSYS有限元模拟与实验验证相结合的方法,对该金属抱箍焊接件进行振动时效工艺分析,确定最佳激振器装夹位置,完善工厂对环形金属抱箍焊接件的振动时效工艺,提高振动时效消减焊接残余应力水平。(1)从宏观与微观两个方面对焊接残余应力产生机理进行分析;结合典型焊接实例,对不同焊接结构的残余应力分布特点进行分析研究;以金属拉伸实验为出发点,从宏观与微观两个角度对振动时效消减残余应力机理进行分析研究。(2)利用SolidWorks三维软件建立焊接结构的三维模型,选取环形金属抱箍特种焊接件的典型焊接工艺,利用ANSYS有限元软件进行温度场与应力场分析,对前文的理论分析研究进行验证与补充。(3)结合有限元温度——热应力场分析结果,对环形金属抱箍特种焊接件进行动力学分析。通过模态分析得到抱箍有限元模型的前六阶固有频率与振型;通过谐响应分析技术,选取四个典型的不同激振位置施加相同的载荷,得到该有限元模型不同部位的位移响应云图,初步判断最佳激振器装夹位置。(4)根据谐响应分析结果进行振动时效实验验证,采用盲孔法测量振动时效前后的焊接残余应力,对比传统激振平台时效结果发现:将激振器装夹在环形金属抱箍特种焊接件的筋板焊接集中区的外侧肋板处进行振动时效时,相比于激振平台时效,振动时效消减焊接残余应力效果得到显着提升,确定该位置为最佳激振位置。

二、振动时效技术及其在大型焊接结构件上的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、振动时效技术及其在大型焊接结构件上的应用(论文提纲范文)

(1)天线结构件振动时效工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 项目研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 试验法(经验法)
        1.2.2 解析法
        1.2.3 数值模拟法
    1.3 项目研究内容与方法
        1.3.1 结构件残余应力有限元分析
        1.3.2 振动时效处理及应力分析
第2章 试验材料与设备
    2.1 引言
    2.2 试验材料
        2.2.1 材料化学成分及特性
        2.2.2 ER-50-6焊材特性
    2.3 试验设备
        2.3.1 振动时效设备
        2.3.2 应力测量
    2.4 本章小结
第3章 天线结构残余应力的数值模拟
    3.1 焊接残余应力产生原因
    3.2 天线焊接结构数值模拟
        3.2.1 数值模型的建立
        3.2.2 热源设计
        3.2.3 模拟结果分析
    3.3 本章小结
第4章 天线结构件振动时效分析
    4.1 振动时效处理及应力分析
    4.2 应力计算与测量分析
        4.2.1 应力计算
        4.2.2 测量分析
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢
个人简历

(2)中小型结构件多维振动时效试验台的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 振动时效国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 振动时效机理
        1.3.1 残余应力的产生
        1.3.2 残余应力的影响
        1.3.3 残余应力的消除
    1.4 振动试验台技术的应用研究
    1.5 论文主要研究内容
    1.6 本章小结
2 中小型结构件多维振动时效试验台的结构设计
    2.1 TRIZ理论及应用
        2.1.1 TRIZ理论简介
        2.1.2 TRIZ理论解决问题步骤
    2.2 基于TRIZ理论的多维振动时效试验台结构创新设计分析
        2.2.1 问题描述
        2.2.2 因果轴分析
        2.2.3 金鱼法分析
        2.2.4 物-场模型
        2.2.5 冲突矩阵
        2.2.6 并联结构的空间布置
        2.2.7 最终设计方案
        2.2.8 试验台并联柔性支撑架拓扑结构分析
    2.3 多维振动时效试验台动力学建模
    2.4 本章小结
3 多维振动时效试验台关键零部件有限元仿真分析
    3.1 有限元法分析简介
        3.1.1 有限元法的基本概念
        3.1.2 有限元分析步骤
    3.2 多维振动时效试验台有限元模型的建立
        3.2.1 几何模型的建立与零部件材料的选择
        3.2.2 网格划分
        3.2.3 施加载荷及约束
    3.3 仿真结果与分析
        3.3.1 支撑座的静力学分析
        3.3.2 动平台的静力学分析
        3.3.3 板簧的静力学分析
        3.3.4 板簧的结构优化
    3.4 模态分析
        3.4.1 动平台的模态分析
        3.4.2 板簧的模态分析
    3.5 谐响应分析
        3.5.1 动平台谐响应分析
        3.5.2 板簧谐响应分析
    3.6 本章小结
4 柔性支撑架与关键参数分析
    4.1 柔性支撑架的刚度计算
        4.1.1 柔性支撑架的刚度计算理论基础
        4.1.2 柔性支撑架的刚度计算
    4.2 电磁铁相关参数的计算
        4.2.1 电磁铁的选型
        4.2.2 电磁铁的物理模型
        4.2.3 电磁铁吸力的计算
    4.3 轴承的选型及校核
    4.4 本章小结
5 中小型结构件多维振动时效试验台的运动学分析
    5.1 测试工作台运动学分析
        5.1.1 坐标系建立
        5.1.2 运动姿态描述
        5.1.3 运动位置和坐标表示
    5.2 建立虚拟样机模型
        5.2.1 虚拟样机技术
        5.2.2 建立虚拟样机模型
    5.3 虚拟样机的运动学分析
        5.3.1 单方向振动时动平台的运动学分析
        5.3.2 两方向组合振动时动平台的运动学分析
        5.3.3 三方向组合振动时动平台的运动学分析
    5.4 多维振动时效试验台的样机
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 工作展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(3)旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 发展趋势
    1.5 论文主要研究内容及技术路线
2 旋转控制电液激振时效系统振动机理及结构设计
    2.1 电液激振时效系统的振动机理
    2.2 旋转控制阀结构及数学模型
    2.3 激振液压缸结构及数学模型
    2.4 旋转控制电液激振时效系统的测控与数据采集
    2.5 本章小结
3 旋转控制阀流场特性及关键参数交互效应研究
    3.1 旋转控制阀流场特性数值模拟的理论基础
    3.2 旋转控制阀结构建模
    3.3 基于MRF的旋转控制阀滑移动网格建模
    3.4 旋转控制阀流场的动态特性分析
    3.5 阀芯开槽参数的交互效应分析
    3.6 本章小结
4 旋转控制电液激振时效系统动态特性研究
    4.1 旋转控制阀响应特性分析
    4.2 旋转阀控制激振液压缸系统运动学建模
    4.3 旋转阀控制激振液压缸系统动态特性分析
    4.4 本章小结
5 旋转控制电液激振时效系统负载激振过程振动特性研究
    5.1 基于键合图理论的电液激振时效系统AMESim建模
    5.2 负载激振过程振动特性的影响因素分析
    5.3 本章小结
6 旋转控制电液激振时效系统实验研究
    6.1 实验目的
    6.2 旋转控制电液激振时效系统实验台
    6.3 旋转控制电液激振时效系统特性实验
    6.4 本章小结
7 结论、创新点及展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
查新结论
作者简历
学位论文数据集

(4)立式加工中心焊接结构设计及其动静特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究背景
        1.1.3 国外数控加工中心焊接设计与焊接制造现状
        1.1.4 国内数控加工中心焊接结构设计与制造现状
    1.2 研究目的与意义
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本章小结
第二章 1580型立式数控加工中心及关键铸造结构件特性研究
    2.1 铸造结构立式数控加工中心简介
        2.1.1 1580型数控加工中心简介
        2.1.2 关键零部件特性简介
        2.1.3 载荷分析
    2.2 基础理论分析与试验研究方法
        2.2.1 有限元方法理论
        2.2.2 静力学方程的建立
        2.2.3 动力学方程的建立
    2.3 软件应用
        2.3.1 设计软件的运用
        2.3.2 分析软件的运用
    2.4 铸造结构立式数控加工中心特性分析
        2.4.1 铸造结构立柱的力学性能分析
        2.4.2 铸造结构床身的力学性能分析
    2.5 本章小结
第三章 1580型立式数控加工中心的结构设计
    3.1 立式数控加工中心的主体材料
    3.2 关键部件的设计
        3.2.1 截面设计
        3.2.2 加强筋设计
    3.3 本章小结
第四章 1580型焊接结构立式数控加工中心力学性能分析
    4.1 立柱力学性能分析
        4.1.1 立柱的静力学分析
        4.1.2 立柱的动力学分析
    4.2 床身的力学性能分析
        4.2.1 床身的静力学分析
        4.2.2 床身的动力学分析
    4.3 焊接和铸造结构对比分析
        4.3.1 立柱静力学分析结果对比
        4.3.2 立柱动力学分析结果对比
        4.3.3 床身静力学分析结果对比
        4.3.4 床身动力学分析结果对比
    4.4 焊接结构立式加工中心整机力学性能分析
        4.4.1 结合面处理
        4.4.2 整机的动力学分析
    4.5 焊接结构立式加工中心样机制造
    4.6 关键零部件的消应力时效处理
    4.7 本章小结
第五章 模态试验
    5.1 模态试验基本理论
    5.2 模态试验分析
    5.3 测试结果分析
        5.3.1 焊接结构立式加工中心样机模态测试
        5.3.2 模态试验结果与仿真结果对比分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文与参与科研情况

(5)悬挂轨道式多维振动时效机器人设计与研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 消除残余应力处理方法及特点
        1.1.2 振动时效的应用
    1.2 机器人技术研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 并联机构的应用研究
    1.4 论文主要研究内容
    1.5 本章小结
2 悬挂轨道式多维振动时效机器人主体机构设计
    2.1 基于TRIZ理论的设计
        2.1.1 TRIZ理论
        2.1.2 TRIZ理论解决方法
    2.2 悬挂轨道式多维振动时效机器人的TRIZ理论分析
        2.2.1 悬挂式轨道式多维振动时效机器人的系统分析
        2.2.2 悬挂轨道式多维振动时效机器人因果分析
        2.2.3 物-场模型
        2.2.4 冲突矩阵
    2.3 悬挂轨道式多维振动时效机器人的设计
        2.3.1 总体结构设计思路
        2.3.2 悬挂式多维振动时效机器人移动方式设计
        2.3.3 悬挂轨道式多维振动时效机器人主体机构设计与优选
    2.4 悬挂轨道式多维振动时效机器人总体方案设计
        2.4.1 总体结构设计方案
        2.4.2 机械臂结构尺寸设计
    2.5 机器人并联工作臂拓扑结构分析
        2.5.1 并联工作臂机构原理图
        2.5.2 并联工作臂自由度计算
    2.6 并联工作臂的自由度验证
    2.7 本章小结
3 悬挂轨道式振动时效机器人静力学与模态分析
    3.1 静力学的基本概念
    3.2 振动时效机器人并联工作臂静力学分析计算
        3.2.1 并联工作臂理想模型静力学分析
        3.2.2 并联工作臂重力作用下静力学分析
    3.3 悬挂轨道式多维振动时效机器人静力学仿真与分析
        3.3.1 有限元分析概述
        3.3.2 悬挂轨道式多维振动时效机器人的建模与材料选择
        3.3.3 悬挂轨道式振动时效机器人仿真结果分析
        3.3.4 悬挂轨道式振动时效机器人优化设计
    3.4 悬挂轨道式多维振动时效机器人模态分析
        3.4.1 模态分析概述
        3.4.2 模态仿真结果分析
    3.5 本章小结
4 悬挂轨道式多维振动时效机器人运动学与动力学分析
    4.1 引言
    4.2 并联工作臂运动学分析
        4.2.1 运动姿态的表示
        4.2.2 运动位置和坐标表示
        4.2.3 位置反解分析
        4.2.4 位置反解MATLAB仿真与结果分析
        4.2.5 位置正解分析
    4.3 并联工作臂运动学仿真与分析
        4.3.1 ADAMS虚拟样机建立
        4.3.2 ADAMS中运动曲线
    4.4 动力学的基本概念
        4.4.1 动力学分析计算
        4.4.2 动力学仿真分析
    4.5 本章小结
5 悬挂轨道式多维振动时效机器人工作空间分析
    5.1 引言
    5.2 并联工作臂工作空间求解
        5.2.1 并联工作臂尺寸约束
        5.2.2 动平台的位移约束
        5.2.3 运动副角转角约束
        5.2.4 并联工作臂工作空间分析
    5.3 悬挂轨道式振动时效机器人工作空间求解
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 工作展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(6)铝合金薄壁框架件在振动时效下的表面应力释放与调控(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 残余应力的研究
        1.2.1 残余应力的简介
        1.2.2 测试方法的研究
    1.3 振动时效的研究
        1.3.1 振动时效的简介
        1.3.2 国内外研究现状
    1.4 论文内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 研究内容
第二章 振动时效的有限元仿真分析
    2.1 振动模型的构建
        2.1.1 建立模型
        2.1.2 施加约束
        2.1.3 划分网格
    2.2 模态分析
        2.2.1 模态分析求解方法
        2.2.2 模态结果分析
    2.3 谐响应分析
        2.3.1 谐响应分析求解方法
        2.3.2 谐响应结果分析
    2.4 本章小结
第三章 振动时效对薄壁件表面应力的调控
    3.1 振动时效实验
        3.1.1 实验准备
        3.1.2 实验设计
        3.1.3 应力测试
    3.2 应力释放分析
    3.3 时效调控方法
        3.3.1 位置交叠时效
        3.3.2 应力均化分析
    3.4 本章小结
第四章 振动时效机理及对材料表面特性的影响
    4.1 振动时效机理宏观分析
    4.2 振动时效机理微观分析
        4.2.1 位错分析
        4.2.2 EBSD分析
    4.3 振动时效对表面特性的影响
        4.3.1 尺寸精度
        4.3.2 表面硬度
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要的研究成果
致谢

(7)焊接型扶梯驱动主轴的热振复合时效工艺研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 振动时效及热振复合时效技术的研究现状
        1.2.1 振动时效技术的研究现状
        1.2.2 热振复合时效技术的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 焊接残余应力概论及热振复合时效消除残余应力的机理研究
    2.1 引言
    2.2 焊接残余应力的产生机理
    2.3 焊接过程的数值模拟理论
        2.3.1 焊接温度场的基本理论
        2.3.2 焊接应力应变场的基本理论
    2.4 基于包辛格效应的热振复合时效宏观机理研究
        2.4.1 包辛格效应
        2.4.2 热振复合时效宏观机理
    2.5 基于位错理论的热振复合时效微观机理研究
        2.5.1 晶体位错与残余应力的关系
        2.5.2 位错在外力作用下的增值
        2.5.3 位错塞积及其在外力作用下的开通过程
        2.5.4 振动消除残余应力的微观过程
        2.5.5 加热在热振复合时效过程中的微观作用机制
    2.6 本章小结
第三章 扶梯驱动主轴焊接残余应力场的数值模拟及其试验验证
    3.1 引言
    3.2 ANSYS有限元模型的建立
        3.2.1 材料性能参数
        3.2.2 构件尺寸与焊接工艺参数
        3.2.3 有限元模型
    3.3 焊接温度场模拟
        3.3.1 焊接热源模型及温度边界条件
        3.3.2 焊接温度场计算
        3.3.3 温度场计算结果与分析
    3.4 焊接应力场模拟
        3.4.1 单元转换与结构边界条件
        3.4.2 焊接应力场计算
        3.4.3 应力场计算结果与分析
    3.5 焊接模型的试验对比验证
        3.5.1 焊接试验材料
        3.5.2 焊接试验
        3.5.3 残余应力检测原理及设备
        3.5.4 焊接模拟结果与试验结果对比验证
    3.6 本章小结
第四章 热振复合时效工艺参数的选择及其数值模拟研究
    4.1 引言
    4.2 弯曲热振复合时效工艺参数的选择
        4.2.1 支撑点、激振点和激振频率的选择
        4.2.2 激振力和激振时间的选择
        4.2.3 温度工艺参数的选择
    4.3 弯曲热振复合效消除焊接残余应力的数值模拟
        4.3.1 焊后残余应力场的加载
        4.3.2 弯曲振动时效和弯曲热振复合时效过程数值模拟
    4.4 弯曲热振复合时效消除焊接残余应力的情况分析
        4.4.1 时效后焊接残余应力整体分布情况分析
        4.4.2 时效后焊接残余应力路径节点分布情况分析
    4.5 扭转热振复合时效工艺的数值模拟探索研究
        4.5.1 扭转热振复合时效工艺参数的选择
        4.5.2 扭转热振复合时效消除残余应力的情况分析
    4.6 本章小结
第五章 弯曲热振复合时效工艺的试验研究
    5.1 引言
    5.2 弯曲热振复合时效试验系统的搭建
        5.2.1 振动系统的组成
        5.2.2 加热系统的组成
    5.3 弯曲热振复合时效试验过程
        5.3.1 试验工艺参数
        5.3.2 试验步骤
    5.4 弯曲热振复合时效效果评价
        5.4.1 残余应力检测评价法
        5.4.2 振动特性曲线评价法
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间承担的科研情况及主要成果

(8)可移动式多维振动时效机器人设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 振动时效处理方法及特点
    1.3 振动时效技术研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 振动时效机理
        1.4.1 残余应力概念及力学模型
        1.4.2 残余应力的消除
    1.5 多维振动技术及研究现状
    1.6 主要研究内容
    1.7 本章小结
2 可移动式多维振动时效机器人主体机构设计
    2.1 基于TRIZ理论可移动式多维振动时效机器人设计
        2.1.1 TRIZ理论简介及体系
        2.1.2 基于TRIZ理论的机器人结构优化设计
        2.1.3 机器人移动方式选型
        2.1.4 机器人主体机构设计
        2.1.5 机器人并联支架机型分析
        2.1.6 机器人机械臂设计
        2.1.7 机械臂末端执行器设计
    2.2 变胞特性分析
    2.3 本章小结
3 多维振动时效机器人关键零部件有限元分析
    3.1 有限元法及应用
        3.1.1 静力学分析及模态分析步骤
    3.2 多维振动时效机器人有限元模型的建立
        3.2.1 几何模型的建立与零部件材料的选择
        3.2.2 网格划分和施加载荷及约束
    3.3 仿真结果与分析
        3.3.1 并联支架的静力学分析及结果
        3.3.2 末端执行器模态分析及结果
        3.3.3 机械结构疲劳分析及结果
    3.4 本章小结
4 可移动式多维振动时效机器人运动学分析
    4.1 引言
    4.2 并联支架运动学仿真与分析
    4.3 机械臂Ⅱ运动学分析
        4.3.1 机械臂结构分析和表示方法
        4.3.3 位置和姿态描述
        4.3.4 机械臂Ⅱ正运动学建模
        4.3.5 机械臂Ⅱ逆运动学求解
    4.4 机械臂Ⅱ工作空间分析
    4.5 本章小结
5 机器人全局路径规划与模型搭建
    5.1 全局与局部路径规划
        5.1.1 机器人环境建模
        5.1.2 栅格法的表示
    5.2 蚁群算法的基本原理
        5.2.1 基本蚁群算法模型
        5.2.2 基本蚁群算法实现步骤
    5.3 机器人全局路径规划
    5.4 可移动式多维振动时效机器人样机搭建
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果

(9)VSR对7075铝合金薄壁构件表面应力的影响(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 铝合金薄壁构件的应力分布特征
        1.2.1 铝合金厚板表面应力概述
        1.2.2 应力分布特征
    1.3 铝合金薄壁件应力的调控
    1.4 国内外研究现状
        1.4.1 残余应力国内外研究现状
        1.4.2 VSR对残余应力影响
    1.5 振动时效的机理研究
    1.6 论文结构
2 VSR对薄壁构件应力的实验研究
    2.1 振动时效方案设计与可行性分析
        2.1.1 方案设计
        2.1.2 测试方法
        2.1.3 测试原理
    2.2 薄壁件振动时效应力实验测试
    2.3 本章小结
3 VSR对薄壁构件表面应力稳定性的影响
    3.1 表面应力松弛分析
    3.2 实验设计
        3.2.1 试样制备
        3.2.2 振动时效
        3.2.3 应力测试方法
    3.3 VSR对应力分布稳定性的影响
        3.3.1 应力分布特征
        3.3.2 实验分析
    3.4 本章小结
4 VSR对薄壁构件表面应力分布均匀性的影响
    4.1 表面残余应力的应力集中
    4.2 实验设计
        4.2.1 材料与试样
        4.2.2 振动方式
        4.2.3 应力测试
    4.3 VSR对残余应力分布均匀性的影响
        4.3.1 表面应力不均匀释放
        4.3.2 应力均匀释放效果
    4.4 应力分析
        4.4.1 应力释放的原因
        4.4.2 应力均化的实现
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要的研究成果
致谢

(10)特种焊接件残余应力产生机理分析及振动时效研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 主要研究内容
    1.3 振动时效技术国内外研究现状
        1.3.1 国内研究现状
        1.3.2 国外研究现状
    1.4 本章小结
第2章 焊接残余应力产生机理
    2.1 焊接残余应力产生机理
    2.2 焊接残余应力场的分布
    2.3 振动时效技术消减残余应力原理
        2.3.1 变幅、等幅载荷反复作用下金属材料的应力与应变
        2.3.2 振动时效过程中材料的应力和应变
    2.4 本章小结
第3章 焊接残余应力有限元分析
    3.1 焊接筋板的有限元分析
        3.1.1 模型构建
        3.1.2 有限元网格的划分
        3.1.3 热源模型的选择与加载
        3.1.4 材料热物理性能与力学性能参数
        3.1.5 边界条件与初始条件的定义
        3.1.6 焊接热传导基本形式
        3.1.7 焊接温度场与残余应力场分析
    3.2 环形金属板的有限元分析
    3.3 本章小结
第4章 振动时效有限元分析
    4.1 环形金属抱箍焊接件的模态分析
    4.2 谐响应分析简介
    4.3 环形金属抱箍特种焊接件的谐响应分析
    4.4 激振源形状对振动时效的影响
    4.5 本章小结
第5章 焊接残余应力的测量与实验验证
    5.1 盲孔法测量焊接残余应力的原理
    5.2 盲孔法钻孔装置及要求
    5.3 振动时效系统
    5.4 振动时效实验验证与残余应力检测
        5.4.1 振动时效实验验证
        5.4.2 焊接残余应力测量
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢

四、振动时效技术及其在大型焊接结构件上的应用(论文参考文献)

  • [1]天线结构件振动时效工艺研究[D]. 刘佳. 河北科技大学, 2021
  • [2]中小型结构件多维振动时效试验台的设计[D]. 张丽. 安徽理工大学, 2020(07)
  • [3]旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究[D]. 赵国超. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
  • [4]立式加工中心焊接结构设计及其动静特性研究[D]. 张平. 机械科学研究总院, 2020(01)
  • [5]悬挂轨道式多维振动时效机器人设计与研究[D]. 邾志伟. 安徽理工大学, 2020(03)
  • [6]铝合金薄壁框架件在振动时效下的表面应力释放与调控[D]. 余田. 中南林业科技大学, 2020
  • [7]焊接型扶梯驱动主轴的热振复合时效工艺研究[D]. 孙有为. 江苏大学, 2020(02)
  • [8]可移动式多维振动时效机器人设计[D]. 窦海石. 安徽理工大学, 2019
  • [9]VSR对7075铝合金薄壁构件表面应力的影响[D]. 朱家豪. 中南林业科技大学, 2019(01)
  • [10]特种焊接件残余应力产生机理分析及振动时效研究[D]. 刘伟祥. 北华航天工业学院, 2019(04)

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振动时效技术及其在大型焊接结构件中的应用
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