隨焊超聲沖擊消除焊接殘余應力的有限元分析.pdf

1、殘余應力以及變形對工件的使用性能和壽命有很大的影響，如何消除焊接殘余應力以及變形一直是焊接領域中研究的熱點。超聲沖擊技術消除焊接殘余應力及變形在近年來得到了廣泛的應用，本文在原有超聲沖擊的基礎上結合隨焊錘擊消除應力的原理提出了正面隨焊超聲沖擊的方法，并通過施加力載荷的方式實現(xiàn)了該方法的數(shù)值模擬，研究結果對于揭示正面隨焊超聲沖擊的機理，促進其應用具有重要的意義。
　　本文提出了以力載荷作為加載載荷的超聲沖擊數(shù)值計算方法，編寫了與熱源

2、隨動的力載荷函數(shù)，力載荷的大小、移動速度及與熱源的距離等因素均可進行調整。這種載荷可以很方便地改變加載的頻率，更貼合隨焊超聲沖擊的本質。實驗結果表明這種方法是有效可行的。
　　對無應力板進行了超聲沖擊模擬計算，得到了沖擊過程中應力及變形的變化規(guī)律及沖擊完成后應力與變形的分布。沖擊過程中，沖擊區(qū)域的應力不斷降低，宏觀變形程度不斷增加，當力載荷遠離后，應力及變形均發(fā)生了一定程度的回復。整個沖擊過程完成后，在工件表面，沿力載荷移動軌跡產(chǎn)

3、生了塑性變形，形成了一定的凹陷。
　　探究了沖擊溫度、沖擊位置及沖擊頻率對殘余應力消除效果的影響，計算結果表明，隨焊超聲沖擊的應力消除效果并不是隨溫度單調變化的，在可進行沖擊的溫度范圍內，存在某一溫度能使得沖擊效果到達最佳;當超聲沖擊位置改變時，最大壓應力總是出現(xiàn)在沖擊區(qū)域，在其余工藝條件相同的情況下，超聲沖擊位置處于焊趾時的應力消除效果比焊縫進行沖擊時整體的應力狀態(tài)更好;沖擊頻率對應力消除效果也有較大的影響。在實際的生產(chǎn)中若能有