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题名新型双主轴搅拌摩擦焊设备结构可靠性研究
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作者
陈政
赵升吨
王峰
马涛
张鹏
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机构
物华能源科技有限公司
西安交通大学机械工程学院
西安科技大学机械工程学院
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出处
《重型机械》
2024年第3期24-31,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51675414)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2024JC-YBQN-0505)。
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文摘
为了实现厚板铝合金等轻量化板材的高效高可靠连接,双主轴搅拌摩擦焊技术应运而生,但是目前适用于双主轴搅拌摩擦焊接的设备并不成熟。针对双主轴搅拌摩擦焊技术,设计了一种新型双主轴搅拌摩擦焊设备,利用ANSYS Workbench软件对所设计设备的机身和主轴进行了静力学分析,校核了机身和主轴的刚度与强度,并通过模态分析研究了设备的振动响应特性,验证了设备的结构可靠性。结果表明:在额定工况下,机身最大形变量0.55 mm,主轴安装位置形变量约0.20 mm;主轴最大形变量1.73μm,最大应变1.97×10^(-4),最大应力20.64 MPa。机身以及主轴的强度与刚度均满足双主轴搅拌摩擦焊连接工艺需求。主轴安装位置和丝杠等重要位置最大应力约20 MPa,远小于机身材料的许用应力。机身的1阶固有频率为53.58 Hz,主轴的1阶固有频率为3 387.0 Hz,避开了电机的工作频率,设备工作过程中振动稳定,不会发生共振现象。
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关键词
双主轴搅拌摩擦焊
塑性连接
交流伺服
ANSYS
Workbench
静力学分析
模态分析
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Keywords
dual-spindle friction stir welding
plastic connection
AC servo
ANSYS Workbench
static analysis
modal analysis
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分类号
TG439.8
[金属学及工艺—焊接]
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