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基于焊点与相邻单元一体化应变能的灵敏度评价方法研究
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作者 宋海生 杨娜 +2 位作者 杨昌海 陈志勇 史文库 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期820-825,共6页
焊点对于结构的动刚度有很大的影响,在以结构动刚度作为目标的焊点优化中,焊点灵敏度的评价至关重要。鉴于目前焊点灵敏度的评价方法在某些情况下可能导致错误结果,本文中提出一种基于焊点与相邻单元一体化应变能的灵敏度评价方法,并与... 焊点对于结构的动刚度有很大的影响,在以结构动刚度作为目标的焊点优化中,焊点灵敏度的评价至关重要。鉴于目前焊点灵敏度的评价方法在某些情况下可能导致错误结果,本文中提出一种基于焊点与相邻单元一体化应变能的灵敏度评价方法,并与传统方法进行了对比验证。结果表明,本文中提出的方法能更准确地反映焊点对于结构动刚度的影响程度。 展开更多
关键词 焊点 灵敏度 有限元法 动刚度 应变能
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兼顾鲁棒性的多目标焊点自适应优化方法
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作者 宋海生 杨娜 +2 位作者 杨昌海 陈志勇 史文库 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期442-449,共8页
电阻点焊是白车身制造过程中主要的装配工艺手段,其数量和布置会对白车身动刚度和静刚度产生很大的影响,但这两种影响并不总是一致的。因此,在以同时提升动/静刚度为目标的焊点优化中,需要一种能够兼顾动刚度和静刚度的指标,同时还要确... 电阻点焊是白车身制造过程中主要的装配工艺手段,其数量和布置会对白车身动刚度和静刚度产生很大的影响,但这两种影响并不总是一致的。因此,在以同时提升动/静刚度为目标的焊点优化中,需要一种能够兼顾动刚度和静刚度的指标,同时还要确保生产中的工业鲁棒性,使焊点设计方案实施效果不会轻易受到焊点制造缺陷的影响。本文中提出了一种以焊点及相邻单元应变能为基础,兼顾动刚度性能和静刚度性能的焊点优化决策指标,并利用该指标,构建了高效的鲁棒性分析方案,从而形成了一种多目标的焊点自适应优化方法,能实现同时考虑多种性能指标和鲁棒性的焊点优化过程。该方法被应用于某款轻型客车白车身焊点的性能优化和鲁棒性分析,并通过试验验证了其有效性。 展开更多
关键词 焊点 鲁棒性 自适应优化
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车身点焊连接有限元模拟方法研究 被引量:27
3
作者 高书娜 邓兆祥 胡玉梅 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期811-815,共5页
通过焊接钢板的实验模态与分析模态的对比分析,讨论了3种焊点有限元模型的模拟精度及建模时间。建立了某型轿车和微型客车的车身有限元模型,进行了轿车白车身分析模态与实验模态的对比分析,以及微型客车整车强度、实车破坏情况分析,进... 通过焊接钢板的实验模态与分析模态的对比分析,讨论了3种焊点有限元模型的模拟精度及建模时间。建立了某型轿车和微型客车的车身有限元模型,进行了轿车白车身分析模态与实验模态的对比分析,以及微型客车整车强度、实车破坏情况分析,进一步讨论了焊点模型的模拟精度。结果表明,单个梁单元可用于模拟车身模型中的点焊连接,为车身的结构分析及设计提供了有力支持。 展开更多
关键词 焊点 有限元分析 模态分析 强度分析
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基于随机载荷的白车身焊点疲劳寿命预测 被引量:18
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作者 龙海强 胡玉梅 +2 位作者 刘波 金晓清 朱浩 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期1006-1010,共5页
针对车辆开发过程试车场试验中的焊点疲劳失效这一普遍现象,根据道路试验要求采集车辆耐久试验路面载荷谱,并通过虚拟迭代的方法获得了某车型车身与底盘19个连接点的三向力和力矩载荷的时间历程。建立白车身与焊点有限元模型,应用Nastra... 针对车辆开发过程试车场试验中的焊点疲劳失效这一普遍现象,根据道路试验要求采集车辆耐久试验路面载荷谱,并通过虚拟迭代的方法获得了某车型车身与底盘19个连接点的三向力和力矩载荷的时间历程。建立白车身与焊点有限元模型,应用Nastran惯性释放法计算各连接点单位载荷激励下焊点和周边钣件的应力分布。以虚拟迭代的载荷谱为激励,完成焊点疲劳分析与累积损伤叠加,预测了设计焊点的潜在风险并通过局部增加焊点和优化焊点布置提升了焊点的疲劳寿命。 展开更多
关键词 白车身 焊点 疲劳寿命 载荷谱 虚拟迭代
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SUS304不锈钢点焊与胶焊接头的疲劳强度分析 被引量:6
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作者 肖智杰 曾凯 +3 位作者 何晓聪 邢保英 张龙 孙鑫宇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第16期112-116,共5页
通过拉剪实验测定1.5mm厚SUS304不锈钢点焊接头、胶焊接头的抗拉强度,并开展疲劳实验,获得不同应力水平下两种接头的疲劳寿命,得到两种接头的载荷-寿命曲线;借助扫描电镜分析接头疲劳失效过程。结果表明:当焊接电流为10.0kA、焊接时间为... 通过拉剪实验测定1.5mm厚SUS304不锈钢点焊接头、胶焊接头的抗拉强度,并开展疲劳实验,获得不同应力水平下两种接头的疲劳寿命,得到两种接头的载荷-寿命曲线;借助扫描电镜分析接头疲劳失效过程。结果表明:当焊接电流为10.0kA、焊接时间为80ms、电极压力为0.5 MPa时,能获得较好的胶焊接头。在此焊接参数下,点焊接头、未固化胶焊接头和固化胶焊接头的平均失效载荷分别为12 825.5N、10 345.6N、10 022.9N;在疲劳实验载荷-寿命曲线的有限寿命区内,SUS304不锈钢胶焊接头的疲劳强度均大于点焊接头;点焊接头和胶焊接头的疲劳失效形式主要由母材眉状裂纹失效和界面撕裂失效两种形式组成;胶焊接头的疲劳失效过程中,首先是胶层粘接失效,随后疲劳裂纹从板间内表面热影响区边缘萌生,沿板厚与板宽方向扩展直至发生疲劳失效。 展开更多
关键词 SUS304不锈钢 点焊接头 胶焊接头 疲劳寿命 失效形式
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钛合金点焊接头的超声扫描及强度分析 被引量:4
6
作者 张龙 曾凯 +2 位作者 何晓聪 孙鑫宇 丁燕芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期109-112,134,共5页
利用超声波C扫描法对1.5Imm厚的钛合金板点焊接头进行超声成像检测;分析了不同焊接电流下获得接头的A扫描信号和C扫描图像特征;对接头进行了拉伸一剪切试验,测试了接头的强度。结果表明,通过观察C扫描图像的特征与A扫描信号的变化... 利用超声波C扫描法对1.5Imm厚的钛合金板点焊接头进行超声成像检测;分析了不同焊接电流下获得接头的A扫描信号和C扫描图像特征;对接头进行了拉伸一剪切试验,测试了接头的强度。结果表明,通过观察C扫描图像的特征与A扫描信号的变化,能够很好地划分点焊接头的热影响区、熔合区、熔核区以及焊接缺陷;随着焊接电流(7~11.5kA)的逐渐增大,接头熔核直径呈递增趋势,相应的失效载荷均值从8392.8N增加到11553.0N;当电流为11.5kA时,接头出现飞溅,但是由于飞溅并没有与熔核相连,接头的失效载荷与能量吸收值均有所增加。 展开更多
关键词 钛合金 点焊 焊接电流 A扫描信号 C扫描图像
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点焊薄片应变传感器的数值分析与实验研究 被引量:3
7
作者 徐永君 唐俊武 +1 位作者 赵清清 王晓博 《中国测试》 CAS 2009年第1期90-93,共4页
工程实际中,许多现场环境不适合应变片的粘贴、密封、养护以及工期要求等,需要将应变粘贴、养护及密封工作提前到实验室进行。点焊薄片应变传感器能够保证焊接过程中不产生引起应变片损坏的热量。通过对电阻点焊和氩弧点焊两种薄片应变... 工程实际中,许多现场环境不适合应变片的粘贴、密封、养护以及工期要求等,需要将应变粘贴、养护及密封工作提前到实验室进行。点焊薄片应变传感器能够保证焊接过程中不产生引起应变片损坏的热量。通过对电阻点焊和氩弧点焊两种薄片应变传感器进行试验研究和数值分析,证明了点焊薄片应变传感器具有很好的传递性能和疲劳性能,可以应用于复杂环境情况下的应变测量。 展开更多
关键词 应变传感器 点焊 传递性能
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Rapid ultrasonic C-scan on image test for spot welding based interpolation
8
作者 刘静 徐国成 +2 位作者 史延利 周广浩 谷晓鹏 《China Welding》 EI CAS 2014年第4期37-43,共7页
In this paper, ultrasonic C-scan test of spot welds for stainless steel has been studied. It is concluded that large scanning step length contributes to high testing efficiency, however, the low-resolution C-scan imag... In this paper, ultrasonic C-scan test of spot welds for stainless steel has been studied. It is concluded that large scanning step length contributes to high testing efficiency, however, the low-resolution C-scan image generated cannot be used to assess spot welding quality reliably. Based on bicubic image interpolation, the C-scan image in low resolution with the large step length 1 000 ~xm is subdivided and reconstructed. By this means, the C-scan image resolution is greatly enhanced and testing results obtained are satisfactory, realizing rapid assessment of spot welds. The results of rapid ultrasonic C-scan test fit the actual metallographic measured value well. Mean value of normal distribution of error statistics is O. 006 67, and the standard deviation is O. 087 11. Rapid ultrasonic C-scan test based on image interpolation is of high accuracy and excellent stability. 展开更多
关键词 rapid ultrasonic test C-scan test image interpolation spot welds nugget diameter
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焊点数量对薄壁帽型截面管吸能特性的影响 被引量:1
9
作者 杨意品 曹兴举 《电焊机》 2016年第5期41-45,共5页
研究汽车车身吸能结构焊点的数量对碰撞安全的影响。在不改变吸能结构本身及生产工艺的前提下,通过焊点数量提高结构的吸能特性。针对上述问题,采用试验和有限元方法研究单帽、双帽管的轴向吸能特性,仿真结果与试验结果较好吻合,验证了... 研究汽车车身吸能结构焊点的数量对碰撞安全的影响。在不改变吸能结构本身及生产工艺的前提下,通过焊点数量提高结构的吸能特性。针对上述问题,采用试验和有限元方法研究单帽、双帽管的轴向吸能特性,仿真结果与试验结果较好吻合,验证了有限元模型的准确性。通过有限元方法,研究不同数量的焊点对帽型截面管轴向和弯曲吸能特性的影响。结果表明,一定范围内增加焊点数量能够提高帽型截面管的轴向吸能特性,但对弯曲吸能特性的影响并不明显。 展开更多
关键词 焊点 帽型截面管 吸能特性 弯曲
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工程预测焊点疲劳寿命 被引量:12
10
作者 Heyes,PJ 林晓斌 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期35-38,共4页
介绍了一种预测焊点疲劳寿命的工程计算方法及其软件系统。这一方法用有限元中的刚性梁单元模拟焊核,用壳单元模拟连接板,求取通过梁单元传递的力和力矩;根据这些力和力矩计算焊核附近连接板和焊核周围的“结构应力”;然后通过一组... 介绍了一种预测焊点疲劳寿命的工程计算方法及其软件系统。这一方法用有限元中的刚性梁单元模拟焊核,用壳单元模拟连接板,求取通过梁单元传递的力和力矩;根据这些力和力矩计算焊核附近连接板和焊核周围的“结构应力”;然后通过一组以结构应力为控制参数的焊点S—N曲线估计焊点的疲劳损伤。描述了软件系统的框架和特点,用两个简单的例子说明这一方法的应用。结果表明,分析结果与试验结果相比有一定的保守性。 展开更多
关键词 焊点疲劳 有限元 抗疲劳设计 计算机辅助工程
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轨道车辆不锈钢车体焊点强度评估方法研究 被引量:7
11
作者 程亚军 张春玉 谢素明 《大连交通大学学报》 CAS 2018年第2期43-47,78,共6页
结合国际标准和接头疲劳试验及有限元模型,研究在设计阶段不锈钢车体焊点强度的快速评估.首先,对比分析英国标准EN 15085-3:2007和美国AWS C1.1M/C1.1-2000标准中基本金属的强度、板厚及焊核直径对焊点最小剪切力的影响;然后,对某出口... 结合国际标准和接头疲劳试验及有限元模型,研究在设计阶段不锈钢车体焊点强度的快速评估.首先,对比分析英国标准EN 15085-3:2007和美国AWS C1.1M/C1.1-2000标准中基本金属的强度、板厚及焊核直径对焊点最小剪切力的影响;然后,对某出口不锈钢超载状态车体承受纵向压缩时,考虑到车体结构复杂与焊点数量庞大,借助梁单元模拟点焊连接,利用美国标准中的焊点最小剪切力对车体焊点的静强度进行评估.指出该车体底架焊点设计存在问题,需要进一步进行改进焊点设计.接着,分析焊点疲劳强度评估各类方法的特点及适用范围,基于焊点接头疲劳试验数据和利用梁单元的合成剪力变化范围,在超载状态车体承受107次垂向加速度为±0.3 g的循环载荷作用下,对该不锈钢车体焊点进行疲劳评估,车体焊点满足设计要求. 展开更多
关键词 不锈钢车体 焊点剪切力 焊点强度 FEM
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一种基于平均应力强度因子的焊点疲劳寿命预测方法 被引量:6
12
作者 宋凯 钱涛 +2 位作者 陈涛 李光耀 袁智军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期113-119,共7页
传统的焊点疲劳仿真分析方法主要有基于力的LBF方法和基于应力的LMS方法,针对这两种方法所存在的预测精度不高、建模和计算效率偏低等问题,提出一种新的焊点疲劳寿命预测方法,该方法从断裂力学的角度考虑焊点的疲劳失效,采用一种模块化... 传统的焊点疲劳仿真分析方法主要有基于力的LBF方法和基于应力的LMS方法,针对这两种方法所存在的预测精度不高、建模和计算效率偏低等问题,提出一种新的焊点疲劳寿命预测方法,该方法从断裂力学的角度考虑焊点的疲劳失效,采用一种模块化焊点模型,通过有限元提取焊点周围各节点的节点力和力矩,进而推算出焊点裂纹在板厚扩展路径上的平均应力强度因子作为疲劳寿命的评价参量。通过对HSLA340GI和DP600GI两种高强钢材料、4种不同厚度的电阻点焊接头进行剪切疲劳试验,将该平均应力强度因子与试验所得的焊点疲劳寿命数据进行双对数回归分析,得到一条平均应力强度因子与疲劳寿命的拟合曲线作为焊点的疲劳寿命预测曲线,并与传统的LBF和LMS方法进行预测精度的对比分析,结果表明本文的焊点疲劳寿命预测方法的预测精度高于传统的LBF和LMS方法。 展开更多
关键词 焊点疲劳寿命 模块化焊点模型 节点力和力矩 平均应力强度因子
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基于等效结构应力的不锈钢车体点焊接头疲劳寿命预测 被引量:6
13
作者 谢素明 韩涛 王悦东 《大连交通大学学报》 CAS 2017年第3期12-16,共5页
采用等效结构应力法研究不锈钢车体点焊接头疲劳寿命.首先,在研究点焊接头的失效模式、结构应力计算方法的基础上,归纳总结了基于等效结构应力法进行点焊接头疲劳寿命预测的技术路线;其次,建立某不锈钢车体包括点焊接头在内的有限元模型... 采用等效结构应力法研究不锈钢车体点焊接头疲劳寿命.首先,在研究点焊接头的失效模式、结构应力计算方法的基础上,归纳总结了基于等效结构应力法进行点焊接头疲劳寿命预测的技术路线;其次,建立某不锈钢车体包括点焊接头在内的有限元模型,依据EN12663-1∶2010标准中提供的车体疲劳载荷谱,分析了主横梁与底架边梁区域的点焊接头结构应力分布规律,并对这些焊点进行了寿命预测;最后,采用改变焊点数量和布置及增加板厚的方式,使点焊接头疲劳寿命提高了3.87E+06. 展开更多
关键词 不锈钢车体 点焊接头寿命 等效结构应力
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基于准三维超声成像的电阻点焊定量检测技术研究 被引量:4
14
作者 李恩学 罗福兴 +1 位作者 吴程程 杨克己 《机电工程》 CAS 2016年第7期822-826,847,共6页
针对利用传统超声C扫成像方法对电阻点焊定量检测时图像对比度分辨率低的问题,对超声波在被测构件中传播时表现出的衰减特性进行了研究,分析了电阻点焊超声信号的特征,测定了超声检测信号在被测工件中的衰减系数,提出了一种准三维电阻... 针对利用传统超声C扫成像方法对电阻点焊定量检测时图像对比度分辨率低的问题,对超声波在被测构件中传播时表现出的衰减特性进行了研究,分析了电阻点焊超声信号的特征,测定了超声检测信号在被测工件中的衰减系数,提出了一种准三维电阻点焊超声成像方法。该方法基于小波多子带差异性补偿算法,同时对超声波传播的距离和频率进行了补偿,在减小超声波衰减的同时也提高了电阻点焊超声图像的对比度分辨率。利用该方法开展了电阻点焊相关参数的定量化检测研究,并进行了相关的实验验证。研究结果表明,该技术有效提高了电阻点焊超声成像的对比度分辨率,可以避免图像中目标检测对象与背景的融合现象,提高了电阻点焊参数的定量化检测能力,并可将检测结果友好表征。 展开更多
关键词 电阻点焊 质量评价 超声成像 对比度分辨率 定量检测
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H340LAD+Z电阻点焊接头疲劳性能研究
15
作者 赵奕炳 王光耀 +3 位作者 方刚 罗三峰 程西西 李晓瑜 《汽车工艺与材料》 2024年第6期44-50,共7页
开展了H340LAD+Z(1.2 mm)-H340LAD+Z(1.2 mm)点焊十字接头和点焊剥离接头疲劳性能及失效模式的研究工作。研究发现,点焊十字接头拉伸试验的最大力为9.0 kN,点焊剥离接头拉伸试验的最大力为1.9 kN,点焊接头硬度最大值为348 HV 1,位于熔... 开展了H340LAD+Z(1.2 mm)-H340LAD+Z(1.2 mm)点焊十字接头和点焊剥离接头疲劳性能及失效模式的研究工作。研究发现,点焊十字接头拉伸试验的最大力为9.0 kN,点焊剥离接头拉伸试验的最大力为1.9 kN,点焊接头硬度最大值为348 HV 1,位于熔核区内,点焊十字接头和点焊剥离接头的最大力-疲劳寿命曲线在双对数坐标轴下呈线性关系,且点焊十字接头的疲劳性能优于点焊剥离接头的疲劳性能。最后观察了点焊十字接头和点焊剥离接头的疲劳失效模式及疲劳断口形貌特征,2种接头的失效模式略有差别,疲劳断口形貌均由裂纹源和扩展区组成。 展开更多
关键词 电阻点焊 剥离接头 十字接头 高强钢 疲劳性能
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压型钢板组合箱型截面翼边板焊点间距的确定与应用
16
作者 周天华 何保康 +2 位作者 龚俊杰 卢立香 刘子祥 《长安大学学报(建筑与环境科学版)》 2003年第1期21-24,共4页
广州新白云机杨航站楼屋盖采用两个帽形冷弯型钢通过翼边板上纵向点焊形成组合箱形截面受弯构件 .根据组合截面在均布荷载作用下的简支梁跨中截面抗弯、支座截面抗剪的受力分析 ,给出了组合截面翼边板上焊点间距的取值 。
关键词 航站楼 屋盖 压型钢板 焊点间距 帽形冷变型钢 组合截面 点焊 支座
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异种铝合金搅拌摩擦点焊工艺研究 被引量:1
17
作者 尹玉环 郭立杰 +1 位作者 胡绳荪 T.H.North 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期66-68,共3页
研究了搅拌针长度对Al5754/Al6111搅拌摩擦点焊接头力学性能的影响。结果表明,在保持轴肩压入深度为500μm条件下,搅拌针长度从1.6 mm增加到2.0 mm的过程中,点焊接头的力学性能无明显变化;当搅拌针长度继续增加到2.2 mm时,点焊接头的力... 研究了搅拌针长度对Al5754/Al6111搅拌摩擦点焊接头力学性能的影响。结果表明,在保持轴肩压入深度为500μm条件下,搅拌针长度从1.6 mm增加到2.0 mm的过程中,点焊接头的力学性能无明显变化;当搅拌针长度继续增加到2.2 mm时,点焊接头的力学性能迅速提高。通过分析提出高度锯齿状的HOOK形貌是点焊接头力学性能提高的主要原因。 展开更多
关键词 搅拌摩擦点焊 铝合金 搅拌针长度 力学性能 HOOK
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钻孔DMI应变计法测定非均布点焊径向残余应力 被引量:1
18
作者 陈忠安 高宗山 +1 位作者 赵玉津 金学松 《电子科技》 2016年第9期18-21,共4页
基于传统电阻应变计钻孔法无法测定点焊残余应力,提出以对中逐层钻孔的钻孔DMI应变计法来测定沿板厚方向非均匀的点焊径向残余应力。推导出了逐层钻孔所释放的径向残余应力与释放应变的关系方程;并在二维轴对称有限元模型上,采用分层加... 基于传统电阻应变计钻孔法无法测定点焊残余应力,提出以对中逐层钻孔的钻孔DMI应变计法来测定沿板厚方向非均匀的点焊径向残余应力。推导出了逐层钻孔所释放的径向残余应力与释放应变的关系方程;并在二维轴对称有限元模型上,采用分层加载的方法实现各层释放系数的仿真计算,标定了一个用于5层非均匀应力计算所需的释放系数表;利用该系数表,结合5步逐层钻孔测定点焊残余应力的示例,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 点焊径向残余应力 钻孔 DMI应变计 释放系数
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