QTT天線軌道施焊工藝及變形控制研究
發(fā)布時間：2020-12-07 13:14
隨著大型射電望遠(yuǎn)鏡天線口徑的增大,方位軌道需要承受巨大的載荷和周期應(yīng)力。一般采用斜接縫技術(shù)連接軌道,但這樣的斜接接頭會影響軌道的平滑性,并且會在接頭處引起很大的接觸應(yīng)力,對軌道造成損害。針對上述問題,軌道整體焊接技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用在大型天線軌道安裝中。但是軌道整體焊接需要填充大量金屬,并且焊接坡口整體位置都位于中性軸之上,將造成嚴(yán)重的角變形。本文通過有限元模擬并通過試驗驗證的方法提出軌道焊接變形的控制方案。建立了試驗件有限元模型,對其計算結(jié)果進(jìn)行分析。并開展了試驗件對接焊接試驗,通過試驗所得的熱循環(huán)、應(yīng)力場以及變形結(jié)果驗證有限元模型計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明數(shù)值計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合程度高。同時利用數(shù)值計算的結(jié)果進(jìn)行反變形焊接試驗,焊接變形的控制效果也非常好。最終驗證了有限元計算的準(zhǔn)確性,為后面有限元計算、預(yù)測、控制變形奠定基礎(chǔ)。建立了現(xiàn)有工藝下軌道對接多層多道焊有限元模型,模擬軌道在自由狀態(tài)下焊接變形的情況。根據(jù)試驗結(jié)果驗證平板對接接頭的角變形公式�？紤]到軌道重量巨大,重力的影響不可忽略,本文繼續(xù)對重力加載下軌道變形的情況進(jìn)行研究。分析了平板對接角變形公式在考慮重力產(chǎn)生的彎矩下的影...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
可動式射電望遠(yuǎn)鏡種類
a)小角度軌道拼接[1]b)V 型軌道拼接[1]圖 1-2 不同形狀拼接軌道國外大型的射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道制造采用的是整體焊接[14-16]。其中設(shè)計經(jīng)典的方案有：墨西哥 50m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道（LMT）、美國 100m 射電望遠(yuǎn)鏡復(fù)合軌道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射電望遠(yuǎn)鏡無縫方位軌道，以及國內(nèi)的上海天文臺 65m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道等。LMT 無縫方位軌道，焊接工藝選用窄間隙部分焊接[17]。軌道截面如圖 1-3 所示。這種焊接工藝焊縫熔敷金屬較少，熱輸入隨之降低，使得焊縫收縮變小，變形得到較好的控制。該臺射電望遠(yuǎn)鏡工作在海拔 4600m 之上，軌道寬 430mm，高230mm，焊接結(jié)束后整軌表面的不平度在 0.3mm 之內(nèi)，精度非常高。
a)小角度軌道拼接[1]b)V 型軌道拼接[1]圖 1-2 不同形狀拼接軌道國外大型的射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道制造采用的是整體焊接[14-16]。其中設(shè)計經(jīng)案有：墨西哥 50m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道（LMT）、美國 100m 射電望遠(yuǎn)鏡道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射電望遠(yuǎn)鏡無縫方位軌道，以及國內(nèi)的文臺 65m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道等。LMT 無縫方位軌道，焊接工藝選用窄間隙部分焊接[17]。軌道截面如圖 1-3這種焊接工藝焊縫熔敷金屬較少，熱輸入隨之降低，使得焊縫收縮變小，到較好的控制。該臺射電望遠(yuǎn)鏡工作在海拔 4600m 之上，軌道寬 430mm，m，焊接結(jié)束后整軌表面的不平度在 0.3mm 之內(nèi)，精度非常高。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]上海天文臺65米射電望遠(yuǎn)鏡譜線觀測及數(shù)據(jù)校準(zhǔn)[J]. 吳亞軍,劉慶會,李娟,趙融冰,陳曦,袁瑾. 天文研究與技術(shù). 2017(01)
[2]中厚板多道焊接溫度場和殘余應(yīng)力場的三維數(shù)值分析[J]. 鄭臘梅,戴峰澤,張永康,任旭東,杭壽榮. 熱加工工藝. 2013(03)
[3]船體分段焊接變形仿真[J]. 李鴻,任慧龍. 船舶工程. 2006(05)
[4]基于遺傳算法的箱型結(jié)構(gòu)焊接順序優(yōu)化[J]. 崔曉芳,馬君,趙海燕,兆文忠,孟凱. 焊接學(xué)報. 2006(08)
[5]基于固有應(yīng)變的加筋板焊接變形分析[J]. 李鴻,任慧龍,曾驥. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2006(01)
[6]高速動力車構(gòu)架側(cè)梁焊接變形數(shù)值模擬[J]. 崔曉芳,黃士衛(wèi),兆文忠. 焊接. 2004(12)
[7]串熱源模型及1200t橋式起重機(jī)主梁腹板裝焊過程的數(shù)值模擬[J]. 蔡志鵬,鹿安理,趙海燕,劉點兵. 中國機(jī)械工程. 2002(09)
[8]串熱源模型及其在焊接數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 蔡志鵬,趙海燕,吳甦,鹿安理,史清宇. 機(jī)械工程學(xué)報. 2001(04)
[9]AN FEM MODEL OF BUCKLING DISTORTION DURING WELDING OF THIN PLATE[J]. 汪建華,陸?zhàn)?村川英一. Journal of Shanghai Jiaotong University. 1999(02)
[10]焊接結(jié)構(gòu)三維熱變形的有限元模擬[J]. 汪建華,戚新海,鐘小敏,上田幸雄,村川英一. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 1994(06)
碩士論文
[1]大口徑射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道整體焊接工藝關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高亮.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]某雷達(dá)輪軌式天線座結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[D]. 郭洪偉.南京理工大學(xué) 2009
本文編號：2903319
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
可動式射電望遠(yuǎn)鏡種類
a)小角度軌道拼接[1]b)V 型軌道拼接[1]圖 1-2 不同形狀拼接軌道國外大型的射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道制造采用的是整體焊接[14-16]。其中設(shè)計經(jīng)典的方案有：墨西哥 50m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道（LMT）、美國 100m 射電望遠(yuǎn)鏡復(fù)合軌道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射電望遠(yuǎn)鏡無縫方位軌道，以及國內(nèi)的上海天文臺 65m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道等。LMT 無縫方位軌道，焊接工藝選用窄間隙部分焊接[17]。軌道截面如圖 1-3 所示。這種焊接工藝焊縫熔敷金屬較少，熱輸入隨之降低，使得焊縫收縮變小，變形得到較好的控制。該臺射電望遠(yuǎn)鏡工作在海拔 4600m 之上，軌道寬 430mm，高230mm，焊接結(jié)束后整軌表面的不平度在 0.3mm 之內(nèi)，精度非常高。
a)小角度軌道拼接[1]b)V 型軌道拼接[1]圖 1-2 不同形狀拼接軌道國外大型的射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道制造采用的是整體焊接[14-16]。其中設(shè)計經(jīng)案有：墨西哥 50m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道（LMT）、美國 100m 射電望遠(yuǎn)鏡道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射電望遠(yuǎn)鏡無縫方位軌道，以及國內(nèi)的文臺 65m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道等。LMT 無縫方位軌道，焊接工藝選用窄間隙部分焊接[17]。軌道截面如圖 1-3這種焊接工藝焊縫熔敷金屬較少，熱輸入隨之降低，使得焊縫收縮變小，到較好的控制。該臺射電望遠(yuǎn)鏡工作在海拔 4600m 之上，軌道寬 430mm，m，焊接結(jié)束后整軌表面的不平度在 0.3mm 之內(nèi)，精度非常高。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]上海天文臺65米射電望遠(yuǎn)鏡譜線觀測及數(shù)據(jù)校準(zhǔn)[J]. 吳亞軍,劉慶會,李娟,趙融冰,陳曦,袁瑾. 天文研究與技術(shù). 2017(01)
[2]中厚板多道焊接溫度場和殘余應(yīng)力場的三維數(shù)值分析[J]. 鄭臘梅,戴峰澤,張永康,任旭東,杭壽榮. 熱加工工藝. 2013(03)
[3]船體分段焊接變形仿真[J]. 李鴻,任慧龍. 船舶工程. 2006(05)
[4]基于遺傳算法的箱型結(jié)構(gòu)焊接順序優(yōu)化[J]. 崔曉芳,馬君,趙海燕,兆文忠,孟凱. 焊接學(xué)報. 2006(08)
[5]基于固有應(yīng)變的加筋板焊接變形分析[J]. 李鴻,任慧龍,曾驥. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2006(01)
[6]高速動力車構(gòu)架側(cè)梁焊接變形數(shù)值模擬[J]. 崔曉芳,黃士衛(wèi),兆文忠. 焊接. 2004(12)
[7]串熱源模型及1200t橋式起重機(jī)主梁腹板裝焊過程的數(shù)值模擬[J]. 蔡志鵬,鹿安理,趙海燕,劉點兵. 中國機(jī)械工程. 2002(09)
[8]串熱源模型及其在焊接數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]. 蔡志鵬,趙海燕,吳甦,鹿安理,史清宇. 機(jī)械工程學(xué)報. 2001(04)
[9]AN FEM MODEL OF BUCKLING DISTORTION DURING WELDING OF THIN PLATE[J]. 汪建華,陸?zhàn)?村川英一. Journal of Shanghai Jiaotong University. 1999(02)
[10]焊接結(jié)構(gòu)三維熱變形的有限元模擬[J]. 汪建華,戚新海,鐘小敏,上田幸雄,村川英一. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 1994(06)
碩士論文
[1]大口徑射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道整體焊接工藝關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 高亮.西安電子科技大學(xué) 2014
[2]某雷達(dá)輪軌式天線座結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[D]. 郭洪偉.南京理工大學(xué) 2009
本文編號：2903319
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