航空发动机机匣安装座焊接变形预测及控制

【类型】学位论文

【作者】姚安仁 

【关键词】 机匣安装座 焊接变形 预变形

【摘要】航空发动机机匣安装座是连接作外部油管、冷却管等系统关键节点。安装座与机匣壳体焊接时会发生较大的焊接变形和应力。深入研究安装座焊接的热过程和应力及变形，对于保证航空发动机的制造质量具有重要的理论及实际意义。在本文中应用薄壳力学理论研究了机匣安装座焊接变形的机制及影响因素，建立安装座焊接接头的三维数值分析模型，对机匣安装座焊缝的焊接温度场进行动态模拟。采用热-结构耦合间接分析法，首先计算焊接温度场，以温度场的计算结果作为结构分析的载荷，再进行焊接应力和变形的计算。最后通过后处理，给出了不同时刻焊缝处和垂直焊缝处各点的热循环曲线和应力分布曲线，获得了安装座焊接塌陷的变形规律。研究预变形工艺控制板壳结构焊接变形和焊接残余应力的基本原理——焊缝搜索量补偿原理，提出了运用预变形工艺时应遵循的一般原则。针对控制焊接变形的反变形方法，考虑了弹性和刚性约束条件，详细分析了不同情况下固有应变的产生情况，提出反变形法消除机匣安装座焊接变形所需要的预变形大小。通过预变形数值分析和安装座焊接模拟实验进行了验证，所得结果为机匣安装座焊接变形控制提供了依据。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】张彦华

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