發(fā)布時(shí)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(huì)影響軌道的平滑性,并且會(huì)在接頭處引起很大的接觸應(yīng)力,對(duì)軌道造成損害。針對(duì)上述問(wèn)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(guò)有限元模擬并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證的方法提出軌道焊接變形的控制方案。建立了試驗(yàn)件有限元模型,對(duì)其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。并開(kāi)展了試驗(yàn)件對(duì)接焊接試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)所得的熱循環(huán)、應(yīng)力場(chǎng)以及變形結(jié)果驗(yàn)證有限元模型計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合程度高。同時(shí)利用數(shù)值計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行反變形焊接試驗(yàn),焊接變形的控制效果也非常好。最終驗(yàn)證了有限元計(jì)算的準(zhǔn)確性,為后面有限元計(jì)算、預(yù)測(cè)、控制變形奠定基礎(chǔ)。建立了現(xiàn)有工藝下軌道對(duì)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(yàn)結(jié)果驗(yàn)證平板對(duì)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(duì)重力加載下軌道變形的情況進(jìn)行研究。分析了平板對(duì)接角變形公式在考慮重力產(chǎn)生的彎矩下的影... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

可動(dòng)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(guó)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(jì)經(jīng)典的方案有：墨西哥 50m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道（LMT）、美國(guó) 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(wú)縫方位軌道，以及國(guó)內(nèi)的上海天文臺(tái) 65m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道等。LMT 無(wú)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(tái)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(guó)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(jì)經(jīng)案有：墨西哥 50m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道（LMT）、美國(guó) 100m 射電望遠(yuǎn)鏡道（GBT）、意大利 64 米和 100 米射電望遠(yuǎn)鏡無(wú)縫方位軌道，以及國(guó)內(nèi)的文臺(tái) 65m 射電望遠(yuǎn)鏡方位軌道等。LMT 無(wú)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(tái)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(tái)65米射電望遠(yuǎn)鏡譜線觀測(cè)及數(shù)據(jù)校準(zhǔn)[J]. 吳亞軍,劉慶會(huì),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(chǎng)和殘余應(yīng)力場(chǎng)的三維數(shù)值分析[J]. 鄭臘梅,戴峰澤,張永康,任旭東,杭?jí)蹣s.  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)
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[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(bào). 2006(01)
[6]高速動(dòng)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)
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[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(bào). 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(bào). 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(jì)分析[D]. 郭洪偉.南京理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2903319