Artículo original Proc IMechE Parte B: J Ingeniería Fabricación Efecto de la secuencia de soldadura para minimizar la distorsión de soldadura de filete en pequeña fabricación componente de un barco 1-11 IMechE 2015 reimpresiones y permisos: sagepub.co.uk/journalsPermissions.nav DOI: 10.1177 / 0954405415589716 pib.sagepub.com mediante el método de rigidez conjunta Jeong-Ung Parque 1 y Gyu Baek Un 2 Resumen Este estudio se realizó para investigar el efecto de la secuencia de soldadura en la distorsión de soldadura en ángulo. Se propone un nuevo modelo de método rigidez articular, que puede determinar la secuencia de soldadura para una distorsión mínima de soldadura, a través de una validación fiabilidad hecho a través de experimentos y análisis de la distorsión de soldadura utilizando el método de carga equivalente. Un nuevo método rigidez conjunta considera la brecha entre la placa base y de refuerzo y la secuencia de soldadura en ángulo en grano izquierda / derecha. secuencia de soldadura de filete en grano izquierda / derecha podría ser considerado configurando cordones de soldadura a la izquierda / derecha como un elemento sólido separado después de la soldadura secuencia fue dibujada por nuevo método rigidez articular. Se llevaron a cabo análisis y experimento para la soldadura de distorsión para la muestra de ensayo con diferentes distancias de rigidizadores. Se confirmó que los resultados experimentales y análisis fueron bien adaptado. La validez de la soldadura de secuencia utilizando el método de rigidez conjunta fue seguida después de la comparación de la distorsión de soldadura para los pequeños componentes para la construcción de barcos. Tenga en cuenta que la secuencia de soldadura mediante el cual la soldadura de distorsión se convirtió máximo y mínimo se elaboró utilizando el método de rigidez conjunta para los pequeños componentes del ensamblaje. Soldadura distorsión también se analizó usando el método de carga equivalente. Los resultados del análisis revelaron que se generó la distorsión de soldadura máxima de menos de 10 mm. distorsión de soldadura a menos de alrededor de 5 mm se produjo en la soldadura de secuencia que minimiza la distorsión de soldadura en comparación con la secuencia de soldadura, la generación de distorsión máxima de soldadura. La validez de la soldadura de secuencia utilizando el método de rigidez conjunta fue seguida después de la comparación de la distorsión de soldadura para los pequeños componentes para la construcción de barcos. Tenga en cuenta que la secuencia de soldadura mediante el cual la soldadura de distorsión se convirtió máximo y mínimo se elaboró utilizando el método de rigidez conjunta para los pequeños componentes del ensamblaje. Soldadura distorsión también se analizó usando el método de carga equivalente. Los resultados del análisis revelaron que se generó la distorsión de so Palabras clave distorsión del filete de soldadura, el método de la rigidez articular, secuencia de soldadura, el método de carga equivalente, pequeños componentes de la nave Fecha de recepción: 26 May 2014; aceptado: 20 Abril el año 2015 Introducción análisis elástico-plástico térmico, 3-7 método distorsión inherente, 8-10 y el El estrés por calor se produce cerca de la zona de soldadura debido a la distribución desigual de la temperatura por medio de soldadura y conduce a la soldadura de tensión residual y la soldadura de distorsión. la distorsión de soldadura 1 no sólo cambia la forma o disminuye la resistencia de la estructura, pero también se convierte en un factor importante de la disminución de la productividad. En los últimos años, la automatización del proceso de soldadura 2 ha progresado de forma activa para mejorar la productividad. Sin embargo, en el caso de la soldadura robotizada utilizado en la método de carga equivalente 11 son adoptados como métodos para predecir la distorsión de soldadura. Dado que estos métodos tienen méritos, así como inconvenientes, un método de análisis puede ser elegido apropiadamente de modo que los resultados fiables se pueden obtener dependiendo de las estructuras de análisis. Sin embargo, aunque estos métodos de predicación para la soldadura de la distorsión puede estimar soldadura distorsión generada durante la soldadura, no puede decidir automatización, que no tiene un sensor visual perfecto como lo hacen los humanos. El resultado es que si se produce distorsión de soldadura, no se puede detectar por sí mismo de modo que, o bien defectos de soldadura se generan o trabajadores para la 1 Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad Chosun, Gwangju, República de Corea 2 POSCOTechnical Research Laboratories, Pohang, República de Corea operación del robot tiene que proporcionar información acerca de la soldadura de ubicación por etapa directamente al robot. Por lo tanto, la predicción exacta y la minimización de la distorsión de soldadura son obligatorios para la automatización de la soldadura. Autor correspondiente: Gyu Baek An, Laboratorios de Investigación POSCOTechnical, Pohang 790-785, República de Corea. E-mail: [email protected] descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Proc IMechE Parte B: J Ingeniería Fabricación 2 secuencia de soldadura que puede minimizar la soldadura de distorsión. Por lo tanto, secuencia se elaboró utilizando el método de rigidez conjunta para los tres tipos es necesario llevar a cabo investigaciones para dibujar secuencia de soldadura por el de estructura de soldadura que tiene espacio rigideces diferentes en unión de que la distorsión de soldadura puede reducirse al mínimo y para predecir la soldadura soldadura con el fin de validar la secuencia de soldadura decidido. Después de distorsión dibujando una secuencia de soldadura. eso, esta secuencia de soldadura se analizó a través de experimento y método de carga equivalente a investigar el efecto de secuencia de soldadura en la distorsión de la soldadura se ve afectada no sólo por la velocidad de distorsión de soldadura. Además, el efecto de la secuencia de soldadura en la soldadura, espesor de la placa, implementado corriente y la tensión, y la distorsión de soldadura fue revisada por la realización de análisis utilizando el restricción de las estructuras de soldadura, sino también de soldadura método de carga equivalente para la pequeña fabricación componente de la secuencia. 12 El precalentamiento es uno de los métodos útiles para controlar la nave con el método de rigidez conjunta validado. distorsión de soldadura. 13 Se encontró que el control de precalentamiento del diferencial es eficaz en el ajuste de las distorsiones de torsión inducido por soldadura utilizando análisis de elementos finitos. Hemos llevado a cabo investigaciones sobre el efecto de la secuencia de soldadura en la distorsión de soldadura entre los diversos factores que afectan a la distorsión de soldadura. Para la etapa de investigaciones iniciales de secuencia de soldadura, se llevó a cabo la investigación sobre el efecto de rigidez del panel y longitud del rigidizador en la soldadura en ángulo mediante el coeficiente de restricción de la distorsión angular. 14,15 Después de eso, la investigación se llevó a cabo sobre la soldadura tanto del lado y la soldadura de un solo lado, plantilla de soldadura, y Modelización de método rigidez articular y método de carga equivalente Modelización de método rigidez conjunta La magnitud de la soldadura de la distorsión se produjo de manera diferente dependiendo de la restricción en la unión de soldadura. 15 la secuencia de soldadura arbitraria para la estructura de panel de placa delgada Por lo tanto, existe la necesidad de decidir secuencia de soldadura adecuada para de gran tamaño. 16-18 A tres dimensiones (3D) enfoque de elementos finitos minimizar la distorsión de soldadura de filete (Figura 1 (a)) de acuerdo con el basado en el código comercial fue desarrollado para investigar el efecto de la sistema de retención de junta de soldadura. secuencia de soldadura se decide secuencia de soldadura en la soldadura de distribución de la tensión residual en mediante el cálculo de todas las restricciones relativas en juntas de soldadura que una estructura de aleación de aluminio de pared delgada 19 y en unión en T comparan distorsión ángulo generado por unidad de carga momento en el cordón estructura soldada. 20 Selección de una secuencia de soldadura adecuado puede de soldadura conjunta y se llama '' método rigidez conjunta ''. 22,23 El método rigidez reducir la tensión residual final y conduce a alto rendimiento, asambleas de baja conjunta existente (Figura 1 (b)) se aplica momento unidad en la soldadura de base distorsión que en última instancia se pueden fabricar con el menor coste posible. de unión de conexión y de refuerzo utilizando el elemento shell. Por lo tanto, el Otro enfoque era utilizar la optimización de la secuencia de soldadura que método de rigidez conjunta existente no podría ser considerado para la brecha conecta con código de comercio a fin de mantener la geometría original. La entre la base y de refuerzo, el efecto de la soldadura temporal (soldadura por secuencia en la que se suelda una parte tiene un efecto significativo sobre la puntos), y la secuencia de soldadura izquierda / derecha de soldadura en ángulo. distorsión de la pieza como los cambios de rigidez significativamente Con el fin de tener en cuenta estos problemas, nuevo método rigidez conjunta ha dependiendo de que ya han sido ejecutados soldaduras. Para investigar la modelado elemento de la lámina para brida y rigidizador y el elemento sólido para importancia de este efecto, un segundo estudio de optimización de Hyper 21 se la soldadura de cordón en la Figura 1 (c). En este momento, la distancia entre la creó para optimizar la secuencia de soldadura para dar una distorsión mínima de brida, la longitud de la soldadura por puntos y de refuerzo, y el tamaño de elemento la torre. Este método reduce considerablemente el gasto computacional sólido se obtuvieron de las condiciones experimentales. Además, el elemento necesaria en la planificación de soldadura, sin pérdida significativa de precisión. sólido se genera en unión de soldadura después de la soldadura a considerar el Una investigación para control de soldadura distorsión usando secuencia de efecto de la secuencia de soldadura izquierda / derecha de soldadura en ángulo. soldadura se inició mediante la elaboración y decidir secuencia de soldadura de Unidad momento se cargó a ninguna joint. 3 como una flecha en la Figura 1 (c), y la una rigidez de junta de soldadura utilizando el método de la rigidez articular. 22,23 Se distorsión angular generado a partir de ella se dividió por la distorsión angular aplicó este método para evitar la soldadura de pandeo para placa delgada de máxima generada en la unidad de momento para calcular la rigidez relativa. Si la aluminio. método rigidez articular es un método para minimizar la soldadura de soldadura se ejecuta en el orden de la rigidez más grande utilizando rigidez relativa distorsión después de calcular la rigidez mediante la carga de momento unidad dibujado, la distorsión de soldadura de acuerdo con la secuencia de soldadura en la junta de soldadura y mediante la soldadura de la parte con rigidez podría ser minimizado. sustancial. Sin embargo, no ha habido una investigación en la que secuencia de soldadura se ha elaborado y se aplica para estructuras de acero tales como barcos. Modelización de método de carga equivalente En el caso de la estructura de gran tamaño, gran tiempo de cálculo y de memoria en el ordenador son necesarias si la distorsión de soldadura se calcula utilizando análisis elástico-plástico térmico. Por lo tanto, en este En este estudio, se propone un nuevo modelo de método rigidez conjunta estudio, método de carga equivalente que utiliza la distorsión de soldadura para considerar secuencia de soldadura izquierda / derecha, completándolo generada por complicado comportamiento elástico-plástico térmico mediante la método rigidez conjunta existente y este modelo fue validado por soldadura sustitución con carga equivalente se utilizó con el fin de predecir la distorsión análisis de la distorsión usando el método de carga equivalente. En primer lugar, de soldadura de la estructura de acero de gran tamaño. la soldadura descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Un parque 3 elemento shell 1 nodo 2 4 3 elemento shell Momento unidad (una) (segundo) elemento shell elemento shell elemento sólido (1-2-3-4) 1 nodo 1 nodo elemento sólido 2 (1-2-3-4) 2 0,5 mm 0,5 mm elemento shell: Gap = 4 elemento shell: Gap = 3 shell elemento Ningún 3 shell elemento Ningún Momento unidad 4 Momento unidad (re) (do) Figura 1. Modelización de método conjunta rigidez: (a) soldadura en ángulo, (b) Método de rigidez conjunta existente, y (c) nuevo método rigidez articular. distorsión de soldadura se clasifica en gran parte en la contracción La Figura 2 muestra un modelo mecánico sobre el que carga equivalente longitudinal, la contracción transversal, y la distorsión angular. distorsión de que provoca que se aplica distorsión de soldadura durante la soldadura de soldadura se predijo mediante el cálculo de la carga equivalente de cada filete. La carga equivalente obtenida mediante la ecuación (1) se utilizó como distorsión de soldadura obtenida por el experimento a través de análisis carga, como se muestra en la Figura 2 (b) y FEM elástico se llevó a cabo. En elástico método de elementos finitos (FEM). Durante el análisis, la correlación este momento, el elemento longitudinal longitud l 2 es la longitud hasta el final de entre la carga equivalente ( PAG L, PAG T, y METRO) y la distorsión de soldadura la zona de heataffected a ambos lados y la carga equivalente y momento se ( re L, re T, y u) puede expresarse de forma lineal como en las ecuaciones (1a), cargaron en el punto nodal final. carga equivalente hacia la dirección línea de (1b), y (1c) soldadura se cargó en el punto distanciado tanto como l 2 desde el punto de brida y rigidizador intersección. l2 PAG T = K re T Et l1 PAG L = K re L re L = Et M = K u u = et 3 re T re 1a Þ l1 l2 re 1b Þ secuencia de soldadura por el método de rigidez conjunta l1 12 (1 v 2) Validación del método de rigidez conjunta re L l2 u re 1c Þ La Figura 3 muestra la decisión de secuencia de soldadura por el método de la rigidez articular y forma y tamaño del modelo de análisis para validar la secuencia de soldadura. El número total de modelos de análisis era tres. Aquí, METRO es el momento equivalente de flexión (N mm); PAG L El modelo se clasifica en distancia entre los refuerzos; es decir, 400 mm es la carga longitudinal equivalente (N) hacia la dirección línea de soldadura; PAG (WS400), 800 mm (WS800) y 1500 mm (WS1500). El espesor de refuerzo T es la carga transversal equivalente (N) hacia la dirección vertical de la línea fue de 12 mm y el espesor de la brida era 15 mm. El material de acero de soldadura; K re T, K re L, y usado en el experimento era acero dulce que tiene una tensión de fluencia ( s K u son la rigidez longitudinal (N / mm) hacia la línea tangente, rigidez y) de 400MPa, módulo de 219GPa de Young, y la proporción de 0,3 de transversal (N / mm), y resistencia a la flexión (N mm), respectivamente; mi es Poisson. La longitud de soldadura de todos los modelos era de 500 mm y el el módulo de Young (N / mm 2), t es el espesor; v es la relación de Poisson; re L es espesor de garganta durante la soldadura de filete era de 5 mm. soldadura la contracción longitudinal (mm) hacia la línea de soldadura; re T es la temporal se lleva a cabo a 50 mm desde ambos extremos de la línea de contracción transversal hacia la dirección vertical de la línea de soldadura soldadura. (mm); u es la distorsión angular (rad); l 1 es la longitud del elemento longitudinal (mm) hacia la línea de soldadura; y l 2 es la longitud del elemento transversal La figura 4 muestra la forma de modelo y de condición de contorno de (mm) hacia la dirección vertical de la línea de soldadura. Modelo WS400 en el que la brecha entre midstiffeners utilizados en el análisis fue de 400 mm. Desde el descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Proc IMechE Parte B: J Ingeniería Fabricación (una) (segundo) Figura 2. Modelo mecánico de cargas equivalentes: (a) modelo de filete y (b) el modelado de carga equivalente. Figura 3. Dimensión y forma de las muestras. Figura 1 (b), mientras que la distorsión angular generado a partir de aquí se dividió por la distorsión angular máxima generada en la unidad de momento para calcular la rigidez relativa. Si la soldadura se ejecuta en el orden de mayor rigidez obtenida por unidad de momento, la distorsión puede ser minimizado por la rigidez atribuido por soldadura secuencia. La Figura 5 muestra una secuencia de decidir secuencia de soldadura para el modelo WS400 obtenido por el método de la rigidez articular. secuencia de soldadura T1 se decidió en el orden de la rigidez más grande, mientras que la secuencia de soldadura T2 se decidió en el orden de la rigidez más débil. En primer lugar, momento unidad se cargó como en la Figura 1 (c) para decidir secuencia de soldadura. La rigidez de cada unión de soldadura se calculó y luego Rigidez tasa se expresa dividiendo cada valor de rigidez por valor máximo. Una vez que uno junta Figura 4. Modelo de soldadura en ángulo para espécimen (WS400). 4 de soldadura se decidió de acuerdo con el porcentaje, la junta de soldadura decidido generado elemento sólido. Una vez más, la unidad extremo superior de refuerzo se suelda en el cuerpo de acero, el límite fue momento se cargó en la otra junta de soldadura a excepción de la unión restringido para todos. El modelado de la zona de soldadura se muestra en la soldada decidido decidirá la próxima junta de soldadura. secuencia de Figura 1 (b). El momento unidad para dibujar secuencia de soldadura se llevó a soldadura T1 que se esperaba para minimizar la distorsión de soldadura cabo en el centro de unión de soldadura. cordón de soldadura de filete se asumió se decidió en el orden de la rigidez más grande en la zona de soldadura. como elemento sólido a considerar secuencia de soldadura de filete, y se hizo A la inversa, la secuencia de soldadura T2, elemento sólido que se genera cuando la soldadura se completó. momento Unidad se cargó como flecha en el punto 3 nodal en descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Un parque 5 Figura 5. secuencia de soldadura por el método de la rigidez articular (WS400). T1 secuencia de soldadura Rigidez: T1> T2 T2 La Figura 6. Soldadura de secuencia utilizando el método de articulación rigidez (WS400, WS800, y WS1500). La Figura 6 muestra la secuencia de soldadura para WS400, WS800, y WS1500 especímenes bajo la misma condición de soldadura. contracción vertical obtenido por el método de la rigidez articular. secuencia de soldadura se muestra transversal, contracción transversal horizontal, y momento de flexión se como el mismo, independientemente de la distancia entre los refuerzos. secuencia de utilizaron con carga equivalente que fue utilizado en el método de carga soldadura T1 por el que la soldadura de distorsión se esperaba tan pequeño se decidió equivalente. valor de carga equivalente se obtuvo llevando a cabo el desde el centro hasta ambos extremos mientras que la soldadura secuencia T2 se experimento de soldadura con la misma muestra de ensayo bajo la misma decidió como soldadura realizado desde ambos extremos hacia el centro de unión de condición de soldadura. 11 En este momento, contracción transversal vertical soldadura. era 151 kN obtenidos usando la ecuación propuesta por Sato 24 mientras que la contracción transversal horizontal era 0,17 mm / costura para una junta de soldadura. distorsión angular era 0,00877 rad. Estos valores se aplican después de la sustitución de ellos como cargas utilizando las ecuaciones (1b) resultado del análisis por carga equivalente y su validación a través del y (1c). experimento análisis de la distorsión de soldadura se llevó a cabo utilizando el método de carga equivalente de acuerdo con la secuencia de soldadura obtenida por el método de la La figura 7 muestra de soldadura distorsión obtenido por el método de rigidez articular. Los modelos de análisis utilizados fueron tres tipos de modelos carga equivalente para la soldadura de secuencias T1 y T2. La magnitud de la (WS400, WS800, y WS1500) extraídas por el método de la rigidez articular. Las soldadura de la distorsión era más pequeña en la secuencia de soldadura T1 condiciones de soldadura eran 280 A para la corriente, 31.5V de voltaje, de 10 mm / que la de la soldadura de secuencia que indica que el método de decidir de s para la velocidad de soldadura, y de 3,5 mm para el espesor de la garganta secuencia de soldadura por unidad de momento era apropiado T2. La durante la soldadura de filete. Además, la soldadura temporal se realizó a 50 mm magnitud de la soldadura de la distorsión era más grande en WS1500 que desde ambos extremos de la zona de soldadura. soldadura de filete fue ejecutado tenía relativamente pequeña restricción. Además, la diferencia de distorsión por toda la prueba fue menor en WS400 y WS800 cuya descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Proc IMechE Parte B: J Ingeniería Fabricación 6 (una) La Figura 9. La comparación de los resultados del análisis y los resultados experimentales (WS1500). razón principal es que las juntas de soldadura fuera de secuencia de soldadura FFI y ffl en T2 están soldadas al principio y luego la distorsión de la secuencia de soldadura interior que incluye uniones de soldadura , D, D, y Þ reduce la distorsión de la uniones soldadas FFI y ffl. El experimento se realizó para la WS1500 Modelo para validar los (segundo) resultados del análisis obtenidos por el método de carga equivalente como en la Figura 8. La Figura 9 muestra los resultados del análisis por el método de carga equivalente y los resultados obtenidos a través del experimento. Las distorsiones de soldadura se midieron por 3D de medición de coordenadas de la máquina (CMM), que es un dispositivo para medir la característica geométrica física de un objeto y las mediciones se define por palpador de contacto electrónico unido al tercer eje en movimiento. Esta máquina tiene coordenadas portátil y puede medir un total de 40 posiciones por espécimen. Los experimentos se llevaron a cabo para la soldadura de secuencias T1 y (do) T2 obtenida por el método de la rigidez articular. Todos los resultados experimentales y los resultados del análisis mostraron que la La Figura 7. Soldadura distorsión de acuerdo con la soldadura de secuencia y soldadura de la distorsión era más grande con secuencia de soldadura rigidizador espacio: (a) WS400, (b) WS800, y (c) WS1500. T2 que por soldadura secuencia T1. Soldadura análisis de la distorsión de los componentes del ensamblaje pequeños secuencia de soldadura para las pequeñas componentes de montaje por el método de rigidez conjunta muestra de ensayo de tipo H que tiene una forma general entre los componentes del conjunto de pequeñas fue elegido para el experimento. De tipo H pequeño componente de montaje se vio reforzada por materiales de refuerzo en un lado, mientras que la soldadura de filete se colocó en longitud en el otro lado. Figura 8. Imagen de la muestra WS1500. La Figura 10 muestra la forma y tamaño de muestra de ensayo de tipo H. El espécimen fue un pequeño 2000mm componente de ensamblaje de ancho y 3000 mm de longitud con siete refuerzos de filete soldada. El espesor de restricciones eran relativamente grandes, mientras que el efecto de la secuencia de metal de base era de 15 mm, el espesor del rigidizador era de 12 mm, y la soldadura en la distorsión era más grande en el que WS1500 restricción era altura fijada para todos fue de 150 mm. Soldadura fue ejecutado como relativamente pequeña. Mientras tanto, la magnitud de la soldadura de la distorsión soldadura en ángulo para todos bajo la condición de soldadura de 280 A para en ambos los lados de extremo en la secuencia de soldadura T2 es menor que en actuales, 31.5V de tensión, de 10 mm / s T1. los descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Un parque 7 y = 2990mm y = 1320mm y = 10 mm 200 700 y x = 10 mm 450 30 50 x = 1000mm 1600 500 2000 600 1590 700 x = 1990mm 810 810 810 570 3000 X : Posición de los resultados de análisis comparando La Figura 10. Dimensión y la figuración de modelo de tipo H. La Figura 11. Modelo de análisis de modelo de tipo H. para la velocidad de soldadura, y de 3,5 mm para cada garganta. La distancia de rigidez como el primer paso, mientras que la Figura 12 (c) muestra la secuencia de separación y la longitud de soldadura para la soldadura temporal se establecieron como soldadura dibujo resultado en el orden de menor rigidez a la flexión como el primer 500 y 50 mm, respectivamente. paso. momento Unidad para la soldadura de los rendimientos de la secuencia de La Figura 11 muestra el modelo de análisis de tipo H. Para la base y de rigidez a la flexión de todas las uniones de soldadura como se muestra en la Figura 1 refuerzo, se utilizó un elemento de carcasa que tiene cuatro puntos nodales. Para (c). Una vez que se decidió una secuencia de soldadura, un elemento sólido fue cordones de soldadura de soldadura y temporales, se utilizó un elemento sólido generada el que junta de soldadura. Una vez más, se obtuvo la rigidez de flexión en 3D que tiene ocho puntos nodales para el modelado. Los materiales para el para la unión de soldadura a excepción de la junta de soldadura seleccionado para análisis fueron el mismo que en el modelo de análisis tal como se describe en la decidir la siguiente secuencia de soldadura. Se confirmó que la primera secuencia de sección '' secuencia de soldadura por el método de la rigidez articular. '' Condición soldadura seleccionado dibujado en el orden de mayor rigidez a la flexión de H_T1 de límite se fijó para no generar el movimiento del cuerpo rígido. Además, se (Figura 12 (b)) tenía una fuerte rigidez de soldadura ya que la zona circundante de realizó un análisis teniendo en cuenta el peso propio del material y su contacto unión de soldadura estaba rodeado por rigidizador como se muestra en la Figura 12 con el suelo. (a) . También, la primera secuencia de soldadura H_T2 (Figura 12 (c)) seleccionada en el orden de menor rigidez a la flexión era la porción donde se generó la distorsión La Figura 12 muestra la rigidez obtenida por unidad de carga momento en angular ya que no había rigidizador cerca de junta de soldadura como se puede ver todas las juntas de soldadura y las secuencias de soldadura H_T1 y H_T2 en la Figura 12 (a). Por lo tanto, se esperaba que la distorsión de soldadura se obtenidos de rigidez a la flexión como el primer paso de curvado. La Figura 12 (a) produjo menos en H_T1 que en la distorsión de soldadura H_T2. muestra la rigidez obtenida por unidad de carga momento en todas las uniones de soldadura como el primer paso de curvado. La Figura 12 (b) muestra el resultado de dibujo secuencia de soldadura en el orden de flexión más grande descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Proc IMechE Parte B: J Ingeniería Fabricación condiciones experimento. 11 El modelo utilizado y las constantes del material fueron los mismos que los utilizados durante el análisis de la unidad de 3286274 momento en la sección '' resultado Análisis por carga equivalente y su validación 3422225 a través del experimento. '' 1297682 La Figura 13 muestra la ubicación de la soldadura para la comparación 1313422 en el análisis y la ubicación y dirección de rigidizador. De los resultados del 3633376 1618858 1313422 análisis, la distorsión hacia Z- 636 677 602 782 3582251 eje en los lugares x = 10, 1000, y 1990mm lo largo de la y- dirección y la distorsión hacia Z- eje de los puntos y = 10, 1320, y 2990mm lo largo de 1662184 la X- dirección se compararon. También, el rigidizador era filete soldada H_T2 distorsión. 1297682 8 sobre la placa base como dos números hacia la dirección horizontal y 3286274 cinco números en la dirección vertical. 3422225 La Figura 14 muestra el proceso de desarrollo de la soldadura de distorsión para H_T1 y H_T2 obtenido por modelo de carga equivalente. El proceso de (una) generación de la soldadura de la distorsión era después de la soldadura secuencia 4, después de la soldadura secuencia de 7, después de la soldadura 6 secuencia 10, y la distorsión final. La distorsión se muestra en estas etapas 3 muestra la distorsión de soldadura combinado para cada paso junto con la 11 soldadura de la distorsión durante el paso actual como se indica en la leyenda. 9 La comparación de soldadura distorsión creada por soldadura de secuencia 4 minimizar la soldadura H_T1 distorsión, y (c) secuencia de soldadura para maximizar la soldadura 1 2 8 7 13 14 muestra que junta de soldadura por H_T1 fue restringido por refuerzos verticales 1-4 (Trans_S 1-4) y rigidizadores horizontales 1 y 2 (Hori_S 1 y S 10 12 5 2), resultando en una menor distorsión de soldadura. Mientras tanto, la 4 distorsión por soldadura secuencia 4 de H_T2 no tienen rigidizador que contuvo distorsión angular, lo que resultó en mayor distorsión de soldadura que la de (segundo) H_T1. Soldadura de distorsión después de que se ha completado toda la soldadura se hundía hacia y- dirección del eje global. La razón puede ser porque junta de soldadura en otras porciones recibido restricción de los rigidizadores 9 de los alrededores, mientras junta de soldadura en refuerzos verticales 4 y 5 12 recibido relativamente menos restricción, en consecuencia, afecta a la flexión para la soldadura de secuencia que el primer paso, (b) secuencia de soldadura para 4 distorsión angular en juntas de soldadura en los refuerzos 4 y 5. 6 13 14 7 2 8 1 La figura 15 muestra la distorsión de soldadura hacia Z- eje según X- eje 5 y y- eje desde el punto de medición en la Figura 13. De acuerdo con la 3 comparación de la distorsión de soldadura hacia Z- eje según X- eje como en 10 la Figura 15 (a), la distorsión en y = 10, 1320mm fue distorsión angular 11 debido a la soldadura realizado sobre el rigidizador horizontal. Sin embargo, la distorsión casi constante se produjo a las y = 2990mm. Además, el (do) resultado de la comparación de la soldadura de la distorsión hacia Z- eje según y- eje se muestra en la Figura 15 (b), mientras que la distorsión La Figura 12. Doblado secuencias de rigidez y soldadura de modelo de tipo H: (a) resistencia a la general a la baja se produjo para la unión de soldadura por trans_S verticales 1-5. Además, relativamente menos distorsión se produjo a las x = 1000 mm debido a la restricción por Hori_S horizontales 1 y S 2. Resultados y discusión de la distorsión de soldadura De los resultados anteriores, la distorsión de soldadura de secuencia de análisis de la distorsión de la soldadura se realizó mediante el método de carga soldadura H_T1 fue relativamente menor que por H_T2. Por lo tanto, la equivalente para las secuencias de soldadura H_T1 y H_T2 obtenido por el secuencia de soldadura extrae por el método de rigidez conjunta por el que la método de la rigidez articular. contracción vertical transversal, contracción distorsión de soldadura se redujo al mínimo sería apropiado. Sin embargo, la transversal horizontal, y momento de flexión se utilizaron como cargas distorsión general menos de 10 mm se produjo para las pequeñas equivalentes para el método de carga equivalente. los valores de carga componentes que eran los sujetos de este estudio. Mientras tanto, la equivalentes son el mismo en la sección '' resultado Análisis por carga diferencia de distorsión entre H_T1 y H_T2 fue inferior a 5 mm, que no se equivalente y su validación a través del experimento '' usando el mismo la puede decir que se trataba de una pequeña descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Un parque 9 y = 2990mm y = 1320mm y = 10 mm x = 10 mm Trans_S5 Trans_S4 Trans_S1 Trans_S2 2000 y Hori_S1 x = 1000mm Trans_S3 Hori_S2 x = 1990mm 3000 X : Posición de los resultados de análisis comparando La Figura 13. posición de la distorsión de soldadura y posiciones rigidizadores comparando. La Figura 14. distorsión de soldadura transitoria de H-type_T1, T2: (a) la distorsión de soldadura transitoria de H-type_T1 y (b) distorsión de soldadura transitoria de H-type_T2. descargado de pib.sagepub.com en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Proc IMechE Parte B: J Ingeniería Fabricación y = 0mm_T1 y = 0mm_T2 y = 1320mm_T1 y = 1320mm_T2 y = 2990mm_T1 y = 2990mm_T2 utilizando el método de carga equivalente. Un máximo de menos de 10 mm de la soldadura de la distorsión se produjo. Soldadura distorsión de menos de alrededor de 5 mm se produjo en la soldadura H_T1 10 Deformación z (mm) secuencia que minimiza la distorsión de soldadura en comparación con 10 H_T2, generando máxima distorsión de soldadura. Los resultados 05 mostraron que la soldadura secuencia método por unidad momento -5 dibujo era apropiado. - 10 - 15 1000 500 0 2000 1500 Distancia x (mm) afectada por la soldadura de secuencia. Sin embargo, la forma generado en (una) la soldadura de distorsión se vio afectada en gran medida por ubicación de x = 0mm_T1 H_t2_FEM x = 1000mm_T1 x = 1000_T2 x = 1990mm_T1 x = 1990mm_T2 la instalación y la dirección de los refuerzos que se sueldan en la placa base. soldadura a lo largo de la distorsión X- dirección y (b) soldar a lo largo de la distorsión y- dirección. Deformación z (mm) 4. distorsión de soldadura para componentes del conjunto de pequeñas se vio 10 05 Declaración de intereses en conflicto Los autores declaran que no existe conflicto de intereses. -5 - 10 - 15 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Fondos Distancia Y (mm) Este estudio fue apoyado por el fondo de investigación de la Universidad (segundo) Chosun, 2011. La Figura 15. La comparación de la distorsión de soldadura de H-type_T1, T2: (a) de referencias 1. Masubuchi K. Análisis de estructuras soldadas. Nueva York: Pergamon Press, 1980, pp.300-312. componente de ensamblaje ve afectada en gran medida por soldadura secuencia. 2. Ang MH, Lin W y Lim SY. Un paseo a través programado robot para soldar en astilleros. Robot Ind 1999; 26 (5): 377-388. 3. Ueda Y, Fukuda K, Nakacho K, et al. Un nuevo método de medición de las Conclusión tensiones residuales con la ayuda del método de elementos finitos y fiabilidad Un nuevo modelo de método rigidez conjunta fue propuesto en este artículo para de los valores estimados. trans JWRI 1975; 5 (4): 19-27. investigar el efecto de secuencia de soldadura en la distorsión de soldadura. La fiabilidad de este nuevo modelo fue validado mediante la realización de análisis de la distorsión de soldadura a través del experimento y método de carga equivalente. 4. Ueda Y y Yamakawa T. Análisis de estrés elasticplastic térmica y la tensión durante la soldadura por el método de elementos finitos. Soc Trans Jap Weld 1971; 2: 90-98. Además, la distorsión de soldadura se comparó utilizando el método de carga equivalente en la secuencia de soldadura dibujado por método rigidez conjunta de los componentes del ensamblaje pequeños para la construcción de barcos. Los 5. Parque JU y Lee SU. Efectos de la tensión residual de la placa gruesa debido a proceso de soldadura. En: Los resúmenes de la reunión anual de primavera de 2009 de Corea Soldadura y Unión Sociedad, Changwon, Corea, el 21 de abril de resultados obtenidos son los siguientes: 2009, pp.105-106. 6. Bae KY y Na SJ. Un estudio del efecto de pre-esfuerzo en la distorsión angular en una sola pasada de soldadura de filete que incorpora la teoría de 1. Un nuevo método rigidez conjunta fue propuesto con el fin de dibujar secuencia de deformación grande. Proc IMechE, Parte B: J Ingeniería Fabricación 1995; 209 (5): 401-409. soldadura teniendo en cuenta la soldadura secuencia de izquierda / derecha durante la soldadura de filete. Nuevo método rigidez conjunta podría considerar 7. Biswas P, Mahapatra MM y Mandal NR. Estudio numérico y experimental en la predicción de la historia térmica y la deformación residual de la la distancia entre la placa base y de refuerzo y secuencia de soldadura de izquierda / derecha durante la soldadura de filete mediante el establecimiento de cordones de soldadura en el lado izquierdo / derecho como elementos sólidos separados. soldadura de filete de doble cara. Proc IMechE, Parte B: J Ingeniería Fabricación 2010; 224 (1): 125-134. 8. Murakawa H, Luo Y y Ueda Y. Predicción de la deformación de soldadura y la tensión residual por FEM elástico basado en la cepa inherente (primer 2. secuencia de soldadura fue dibujado por nuevo método rigidez conjunta y luego se comparó el experimento para la muestra de soldadura de filete por variada brecha entre los refuerzos y de análisis de la distorsión de informe) mecanismo de producción inherente cepa. J Soc Nav Arco Jap 1996; 180: 739-751. 9. Murakawa H, Luo Y y Ueda Y. Predicción de la deformación de soldadura y la soldadura por el método de carga equivalente. Resultados Comparación tensión residual por FEM elástico basado en la cepa inherente (segundo demostraron que ambos resultados fueron bien adaptado. informe) de deformación y la tensión residual bajo múltiples ciclos térmicos. J Soc Nav Arco Jap 3. secuencia de soldadura que hizo la soldadura de distorsión máxima / mínima se ha componentes del ensamblaje. A continuación, el análisis de la distorsión de soldadura se llevó a cabo descargado de pib.sagepub.com 1997; 182: 783-793. 10. Murakawa H, Luo Y y Ueda Y. Predicción de soldadura deformación y elaborado mediante el método de rigidez conjunta para los pequeños tensión residual por FEM elástico basado en la cepa inherente (tercer informe) deformación y residual en PENNSYLVANIA STATE UNIV el 15 de septiembre el año 2016 Un parque 11 estrés en la soldadura hueco estrecho. J Soc Nav Arco Jap 1998; 183: 323-333. 18. 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