钢结构三面围焊直角焊缝应力集中的有限元分析

针对钢结构设计规范八类构造细节中的三面围焊直角焊缝的应力集中问题,采用ABAQUS软件进行有限元计算,得出钢结构构件的整体应力集中分布,并探讨该类连接节点在改变角钢厚度、钢板厚度和焊脚尺寸等单因素,以及钢板厚度和角钢厚度共同作用时,应力集中系数的变化规律。结果表明:随着钢板厚度的增加,应力集中系数逐渐减小;钢板厚度增加到一定程度时,应力集中系数趋于稳定;随着角钢厚度的增加,应力集中系数逐渐增大;随着焊脚尺寸的增大,应力集中系数总体呈下降趋势;随着钢板厚度与角钢厚度比值的增加,应力集中系数逐渐减小,比值增加到一定程度后,应力集中系数趋于稳定。

直角焊缝跟踪装置的应用研究

针对钢板与型钢构成的直角焊缝的直线度误差,研发一种机械跟踪机械装置。把水平滑块布置在焊接机器人上,并可做水平移动副。把竖直滑块布置在水平滑块上,并可做竖直移动。焊枪固定在竖直滑块上。水平滑块与竖直滑块分别依靠压缩弹簧紧靠在构成直角焊缝的两个焊件的表面,依据仿形原理,焊接机器人移动时,焊枪移动轨迹与焊缝形状一致。工程应用表明,能够实现对焊缝的跟踪。

钛合金薄板直角焊缝质量的相控阵超声检测方法研究

板直角焊接结构由于被焊试件厚度薄、检测精度要求高等因素使得常规检测方法难以施展。利用相控阵超声检测技术声束灵活可控的特点,制定基于波束控制的全覆盖检测方案。为获得较好的信噪比,提出一套楔块几何参数的优化设计方法;对采用多次反射方式入射的相控阵超声偏转聚焦法则计算方法进行了研究;构建采用机械臂作扫查器的高精度相控阵超声自动化检测系统,对具有人工预埋缺陷的钛合金薄板直角焊缝结构进行了检测试验,验证检测方法的正确性。研究结果表明,所提出的相控阵超声检测方法,能够对裂纹、未焊合等类型缺陷进行良好表征,满足薄板直角焊缝的超声无损检测要求。

直角角焊缝强度计算的探讨

针对钢结构设计规范（ＧＢＪ１７－８８）中关于“正面直角角焊缝强度计算”的规定，分析了它的来源及其存在的问题。通过焊缝应力分析，找到了正面直角角焊缝的破坏截面和强度提高系数，并提出了修改建议。

关于直角角焊缝焊缝余高的测量计算与注意事项

基于目前对直角角焊缝焊缝余高的测量不可完全利用焊接检验尺进行直接测量,简要介绍了一种采用焊接检验尺、钢板尺与计算相结合的方法,对直角角焊缝焊缝余高进行测量计算,以及在测量计算焊缝余高的过程中应注意的事项。

船体结构件中常见焊缝的优化布置

为提高船体制造的焊接效率和质量,根据焊缝布置的基本要求,从合理布置焊缝出发,对部分船体结构件焊缝提出了一系列的优化布置方案.依据生产一线的实际加工经验,提出了焊缝布置应便于钢板加工和避开应力集中区域、焊缝的位置应尽量可能的左右对称布置的观点;另外对焊缝与构件交错等应用中的实际问题也提出了一些解决方法,从而更好地发挥了设计的作用.

基于双目视觉的船舱格子间角焊缝路径识别

针对船舱格子间工作空间狭小,大型自动化设备难以完成舱内自动焊接的问题,提出了一种基于双目视觉获取焊缝路径三维信息的策略。基于张正友标定原理获取双目系统基本参数后,利用C++与OpenCV编写了自适应阈值的二值化处理、改进的Sobel轮廓提取算子、非连续像素点筛除等程序,对双目相机采集的图像进行处理,提取了清晰、低噪点的直角角焊缝中心轮廓图像。基于BM特征点匹配算法与像素点扫描方法,得到了焊缝轮廓上连续特征点的三维信息数据集,利用Origin作图软件拟合后生成了三维直角角焊缝路径。为了验证双目系统测距精度与鲁棒性,设计了可升降、角度可调的滑轨万向节组合模块,实现了从不同拍摄角度、高度采集焊缝图像,并对焊缝上设置的等距特征点的距离进行识别。试验结果表明,当拍摄偏角在30°之内,或正拍高度在150~190 mm内变化时,测距偏差都可以控制在2 mm内,基本满足焊接的精度与稳定性要求,并为焊接的自动化循迹过程提供了数据基础。