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基于有限元法的推铲焊接残余应力的分析的中期报告
一、研究背景：
推铲是一种重要的机械制造工艺，在推铲焊接过程中，通常需要施加高温和高压来使金属材料得以融合。在焊接冷却后，残余应力会在推铲件中产生，由于残余应力和工作载荷相互作用，这会影响推铲件的性能和寿命。因此，了解和减少焊接残余应力是推铲工艺优化的一个重要方向。
有限元法是一种广泛应用于工程力学领域的数值分析方法。利用有限元法，可以对推铲焊接过程中残余应力进行仿真模拟，并定量评估影响推铲件性能的因素。
二、研究内容：
本次研究的目的是基于有限元法对推铲焊接过程中残余应力的产生和分布进行分析。具体研究内容如下：
1.建立推铲焊接模型：采用三维CAD软件对推铲结构进行建模，包括钢平台、推铲叶片、支撑杆等部件。根据焊接流程，将模型分解成不同的焊接阶段。
2.确定焊接工艺参数：根据实验测量数据和模拟结果，确定焊接过程中的温度场和应力场分布。考虑到实际应用中的多种工艺影响，将考虑不同的加热速率、冷却速率和加热时间等参数的变化情况。
3.模拟推铲残余应力分布：利用有限元软件对焊接过程中的温度场和应力场进行计算，并建立残余应力分布模型。对焊接过程中的应力分布进行评估和分析，以确定不同焊接工艺参数对残余应力的影响。
4.对残余应力进行优化：基于残余应力分布模型，对焊接过程中可能存在的问题进行优化，包括适当调整焊接工艺参数、增加预热时间、减小焊接接头的尺寸等。最终优化焊接过程，以达到减小残余应力的目的。
三、研究进展：
目前，我们已经完成了推铲焊接模型的建立以及焊接过程中的模拟和分析。通过计算，我们发现焊接过程中残余应力的分布与工艺参数密切相关。适当调整参数可以改变残余应力的分布形式和大小，从而提高推铲的性能和寿命。
下一步，我们将深入研究残余应力的优化问题，并制定相应的优化策略。同时对不同的工艺参数进行模拟和评估，以确定最佳的焊接参数组合，提高推铲的结构与性能。