焊接动态拘束变形三维多体耦合数值模拟

采用数值模拟和试验方法研究动态外拘束对焊接变形的影响。建立包含夹具、压板、工作台和焊接件的三维多体耦合有限元模型,以一定刚度的弹簧单元模拟夹具对焊接件的弹性夹紧,弹簧单元施加初始位移实现夹具对焊接件的预压紧;以焊接件、压板和工作台的接触关系实现压板和工作台对焊接件的动态拘束。结果表明:对焊接件的拘束力在焊接过程中是动态变化的,其变化趋势和焊接件的z向位移变化趋势相同;焊接件初始拘束力影响焊接变形;采用多体耦合模型计算焊接件的动态拘束力和动态变形结果和实测结果吻合良好。

基于动态拘束的法兰片焊接变形数值模拟

外拘束对焊接变形的影响较大,是影响焊接变形的重要因素之一.相比于传统的刚性拘束,动态拘束能够实时的反映外拘束力在焊接过程中的变化效果.在两条焊缝多层多道交叉焊的情况下,建立多场耦合分析模型,利用弹簧单元模拟较低刚度夹具的变形所带来的动态拘束力效果,考虑了变形量对于拘束力的反馈.从拘束刚度、拘束距离、初始拘束力以及拘束宽度4个因素来探讨焊件的变形情况,得出各因素下的变形规律,并利用回归分析对4个因素进行综合评价.结果表明,4个拘束因素的增加都能不同程度的减小变形量,拘束刚度、拘束初始力、拘束宽度的影响趋势较为相似,且拘束初始力影响最大,拘束距离在其范围内影响趋势为线性,且影响性最小.