焊接热循环和变形测试系统的研究开题报告
2020-04-25 20:20:44
1. 研究目的与意义(文献综述)
焊接的历史可以追溯到数千年之前,但直到20世纪才随着人们对军用设备日益增大的需求量而得到真正的发展。现如今焊接已经深入但各行各业,极大的为人们的生活提供便利,然而其仍存在着不完善的地方。其中最为严重的就是焊接变形。焊接变形严重影响着焊件稳定性、降低焊件的使用寿命、造成焊接结构意外损坏,极大的降低了金属的使用寿命与安全性。因此研究焊接变形的形成原因,探索影响焊接变形的主要因素是保证焊件质量、提高焊件精度的关键之处。而焊接加工中的热循环曲线则包含了焊接接头经历的温度变化和组织相变等重要的过程信息,这些信息对于深入研究焊接接头组织、应力变形、提高焊接质量都具有十分重要的意义[3]。因此,研究和开发焊接热循环和动态变形的测试和分析技术具有重要的理论意义和实际使用价值。
焊接过程通常是一个快速的、不均匀的加热和冷却过程,它使热影响区金属形成非均匀组织和性能,产生复杂的应力和应变场。目前对焊接热影响区组织与性能研究主要依靠焊接热模拟技术来进行,而焊接热循环曲线的测定是对材料进行精确焊接热模拟过程的基础[4]。传统的焊接热循环测试方法是采用热模拟技术或者热模拟技术与有限元数值模拟相结合的方式对焊接热影响区的热过程进行研究和分析,然而,由于其实验条件相对理想,也与实际焊接条件相差较大,因此产生较大的测量误差。在这种情况下,能承受极端条件同时更加高效的计算机软件应运而生并由于其便利性得以迅速发展。
目前,计算机处理数据的能力引起了各国研究人员的广泛关注。其应用软件主要集中在焊接生产工艺管理、专家系统、数据库与应用软件、数值分析、数值模拟和焊接生产过程控制等方面[6]。一些先进的软件设计思想如人工智能、神经元网络、模糊控制、软件设计方法学等也已引入到焊接领域中,它们提高了软件的整体设计水平和实用性。大量工业发达的国家如美国、英国、德国早已认识到这一点。因此早在上世纪70年代,他们就已经逐步将计算机技术引入到焊接工业中来。为促进计算机在焊接领域的应用,各国研究机构从不同角度以不同形式研制了多种类型的焊接专家系统,主要涉及到焊接工艺设计、焊接成本估算、焊接缺陷或设备故障诊断、材料及设备选择和焊接cad 的方面,这些系统中约有半数达到了商品化水平[7]。其直接结果是极大的提高了生产质量,减小了生产周期,同时人力也极大的得到了缓解使大批量制造成为可能。成为了焊接发展史上的重要拐点。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
由于计算机软件处理数据的快速性和准确性大大超越了以往的人工手段,解决专业技术领域中问题的方法和手段也将发生新的变化,在焊接领域中应用新的软件系统显得尤为重要。本研究正是基于这种思路选择研究课题,其主要内容如下:
① 设计基于labview编程的焊接过程温度与变形测试系统。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,明确研究内容,确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:完成硬件系统设计,熟练掌握软件使用。
第8-12周:完成各软件功能模块的设计和调试。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] alans morris,rezalangari.measurement and instrumentation:theory and application[m].waltham,ma: academicpress,2012.
[2] jeffreytravis等著,乔瑞萍等译.labview大学实用教程(第三版)[m].北京:电子工业出版社,2008.
[3]童彦刚. 侯廷红. 胡旺. 新型焊接热循环测试与分析系统的研究[j]. 焊管, 2003,26:16-19.
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