基于Sysweld的T形管焊接件温度及应力应变场数值模拟分析

采用双椭球体热源分布模型,基于Sysweld软件平台,对常用的暖气运输管道中T形管焊接过程进行数值模拟仿真.首先通过UG建立三维模型并导入Hypermesh进行了网格划分,之后在Sysweld中对焊接过程进行模拟仿真,获得了温度场及应力应变场的分布情况.然后对焊接过程温度云图及焊件整体形变进行了详细的分析.结果表明,热源处的温度达到2 500℃左右,在焊缝周围形成了明显的热影响区;并在焊缝区域出现应力集中情况,其最大应力为277 MPa,在其材料的屈服应力范围内(345 MPa);且在焊缝处出现下凹现象,最大变形量为0.29 mm.此次分析为实际焊接提供理论依据.

抽油机数字样机建立与关键部件数值仿真分析

采用虚拟样机技术,以游梁式调径变矩抽油机为研究对象,首先建立抽油机的三维实体零件模型,其次在UG环境下完成整体的装配,并在ANSYS的工作环境下对抽油机关键部件(驴头)进行数值仿真分析,得到关键部件的应力、应变以及应力集中等基本数据,为关键部件的结构优化设计提供依据。

暖气T型管道焊接三维温度场及热应力场分析

对全数字自动焊接设备下的暖气T型管道焊接进行数值模拟研究,采用数学解析与试验相结合的方法验证了温度场模拟结果,并分析了不同焊接路径下的热应力。结果表明:热源选择直接影响焊接时的最高温度,而散热函数直接影响焊后降温速率。双椭球热源焊接下的母材的最高温度及冷却速率与数学解析结果相吻合,温度循环曲线与热成像仪实验趋势一致。热应力在焊缝中心线很小,向焊缝融合线增加至最大应力,达到材料的屈服强度。焊接路径及装夹约束对焊接应力应变均有影响,本文根据该分析结果合理选择焊接工艺运用于暖气管道T型管焊接。