大尺寸激光夹层结构焊接热变形控制方法研究开题报告

 2023-07-25 12:06:41

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

1.1课题研究的背景和意义轻量化是航空航天、交通运输装备向着低能耗、高速、高可靠性的方向发展的迫切需求。

汽车车身占整车总重的30%~60%,汽车行驶过程中约70%的燃料是消耗在车身重量上,轻量化是汽车节能、降耗、增加续航里程的重要技术路径之一[1,2]。

据美国能源部预计,2050年汽车车身将实现减重65%(图1),减重幅度在整车中排第一,因此车身轻量化是降低整车质量的关键:燃油汽车重每减轻1kg,则1L的汽油就可以使汽车多行驶0.011km,新能源汽车每减重10%,续航里程可提升5%~6%。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1研究目标本课题以大尺寸金属夹层结构为研究对象,基于数值仿真方法,研究夹层结构焊接残余应力的分布规律,揭示焊接热变形的产生机理,提出板件整体变形的评价方法,探索激光焊接工艺参数、焊缝道次以及焊接工装夹具对大尺寸金属夹层结构焊接残余应力和热变形的影响规律,通过因素分析法,量化各影响因素对整体结构变形的权重,针对某具体板件甄选相应的工艺参数、优化焊缝道次、设计焊接工装夹具,最终减小其结构焊接变形量,为此类大尺寸金属夹层结构的焊接变形控制提供相应的参考。

2.2研究内容1、金属夹层结构激光焊接过程有限元分析方法;2、金属夹层结构激光焊接变形的影响因素分析;3、金属夹层结构激光焊接变形调控方法。

2.3研究方法1、掌握热力耦合有限元分析方法,对激光焊接的过程进行仿真分析。

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