船舶薄板结构焊接变形模拟预测

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论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：船舶薄板焊接的变形问题及控制方法引言船舶建造是一个复杂的过程，薄板焊接是船舶建造中不可或缺的环节之一。

薄板焊接是指焊接材料的厚度在3mm以下的焊接工艺，它在船体的制造过程中扮演着关键的角色。

薄板焊接过程中常常会出现焊接变形问题，给船舶建造带来了一定的困扰。

本文将探讨船舶薄板焊接的变形问题及控制方法。

1.1 薄板焊接的变形原因薄板焊接的变形主要是由于焊接热量引起的材料收缩和内部应力的释放所致。

在焊接过程中，焊接区域受到高温热源的影响，材料会发生热胀冷缩的变形。

焊接会改变材料的结构和性能，从而产生内部应力，导致材料受力不均匀，最终产生变形。

1.2 变形对船舶建造的影响薄板焊接的变形会对船舶的结构造成影响。

焊接变形会导致船舶外形的变形，影响船舶的外观和水动力性能。

变形还会影响船舶的结构强度和稳定性，加速船体的疲劳破坏，从而影响船舶的使用寿命和安全性。

控制船舶薄板焊接的变形是船舶建造中的重要问题。

2.1 选用合适的焊接工艺为了减少薄板焊接的变形，可以采用适当的焊接工艺。

可以选择低热输入的焊接方法，如脉冲MIG焊、激光焊等，以减少热影响区的大小和热变形。

采用预热和焊后热处理的方法，通过控制材料的温度和冷却速率来减小焊接变形。

2.2 采用预制配合和辅助支撑装置对于大型船舶薄板的焊接，可以采用预制配合和辅助支撑装置的方法来控制焊接变形。

预制配合是在焊接前就进行材料的加工和拼焊，通过预先控制材料的形状和尺寸，来减小焊接变形。

在焊接过程中，可以使用辅助支撑装置来支撑和固定焊接区域，从而减小焊接变形的影响。

2.3 采用适当的尺寸设计和工艺控制2.4 对变形进行补偿和调整在薄板焊接后，可以对焊接变形进行补偿和调整。

这主要包括局部加热、局部拉伸和修正焊接接头等方法，来恢复材料原本的形状和尺寸，减小焊接变形的影响。

结论船舶薄板焊接的变形问题是船舶建造中的重要问题，对船舶的外观、水动力性能、结构强度和稳定性等都会产生影响。

基于热弹塑性有限元法船舶薄板结构焊接变形模拟与预报

摘要：本文论述了基于热弹塑性有限元法对不同焊接顺序下薄板焊接变形的模拟和预报，介绍了模拟过程中关键问题的处理，如材料相变的应对措施，移动热源的加载过程的模拟，生死单元法在焊缝生成模拟中的应用。本文以Ｔ型构件两侧角焊缝为研究对象，设计４个常用焊接顺序，利用Ａｎｓｙｓ分别模拟不同顺序下的焊接过程，并进行热弹塑性有限元分析，根据温度场与合位移场分布情况，得出焊接变形的最小的最佳焊接顺序。说明基于热弹塑性有限元法可以实现不同焊接顺序下焊接变形的模拟和预报。计算结果与实测一致。
关键词：热弹塑性有限元法；薄板结构；焊接顺序；焊接变形中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—７６４９（２０１８）０５００５２０４ｄｏｉ：１Ｏ．３４０４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—７６４９．２０１８．０５．００９
Ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｗｅｌｄｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｅｌｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｍａｌｅｌａｓｔｉｃ—ｐｌａｓｔｉｃｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ
ＹＵＡＮＨｏｎｇ·ｌｉ，ＹＡＮＹｏｎｇ—ｓｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｒｉｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒ，ＪｉｍｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ）

船体结构焊接变形预测与控制

船体结构焊接变形预测与控制摘要：船体结构焊接变形控制是复杂船舶的重要组成部分，对提高船舶质量、缩短船舶循环和降低成本具有重要意义。

焊接是制造船体结构中不可缺少的粘合剂,焊接和装配的工作负荷占船体结构总负荷的三分之二以上。

在汗液中,汗液变形是最难控制的。

因此，焊接质量直接影响船舶的精度和制造周期，焊接引起的结构变形仍是船舶在施工过程中遇到的严重问题，不仅降低了焊接质量，而且由于变形过大而影响到下一阶段的装配和焊接。

焊接变形的不断积累使船体部分的密封变得困难。

对于更复杂的变形,广泛的焊后变形校正不仅降低了生产效率,而且增加了生产成本。

此外,加热以校正焊接变形经常导致结构材料的腐蚀,导致低应力损伤等。

目前,在焊接变形预测和控制方面取得了重大的理论和实践突破。

关键词：船体结构；焊接变形预测；控制引言船舶结构的焊接变形管理是高精度造船的关键，对于改善造船品质、缩短造船周期、降低成本等方面都有着重要作用。

在造船期间，焊接变形问题的发生不但会使得焊接品质下降，同时变形严重还会给接下来的装焊工作造成一定的干扰。

焊接变形的持续累积造成的直接后果是船体分段之间无法紧密合拢，并且若变形情况复杂，则需要在解决这一问题时耗费大量的时间与精力，不但干扰生产效率，而且不利于成本的节约。

1船舶焊接部分出现构件变形的主要因素船舶制造过程中主要采用钢板焊缝、热弯曲钢焊缝和钢结构焊接，是造成船舶结构热应力变形的主要原因，焊缝热应力引起的焊接变形的外部扰动和自然应力主要发生在实际焊接过程中；其中热态和热态的不均匀性是由金属材料引起的，热态和冷态会导致焊缝位置周围的区域变形，而冷态的钢板焊接所需的所有热能量都来自于高温下的热射线，当焊缝的热源被去除时，钢板拉伸到焊道上，焊缝处的压力会发生变形，研究表明，船体结构的焊接变形与传热成正比。

焊接区域变形的另一个原因是在钢板内产生自然应力和变形应力，而热收缩对焊接后局部焊接后的焊缝金属范围有一定的影响。

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法摘要：船舶薄板焊接变形是一种普遍存在的现象，该文结合船舶薄板焊接的特点，研究了船舶薄板焊接的变形问题及其控制方法。

文章从焊接变形的原因、影响、计算和控制等方面进行了探讨，提出了采用角矫正、预应力和强制约束等方法对船舶薄板焊接变形进行控制。

对于薄板焊接变形问题，选择合适的焊接方法和焊接工艺对于控制变形有重要作用。

在实际船舶生产和维修过程中，应根据具体情况进行合理控制，以确保焊接质量和船舶结构的完整性。

1、引言船舶是海洋运输的主要手段之一，其结构设计和制造具有复杂性和特殊性。

与其他钢结构的制造相比，船舶的制造工艺更为复杂，要求更高。

薄板焊接是船舶制造中一个重要的焊接工艺，广泛应用于船壳、丝罩、梁、框架、甲板、船舱等部位。

然而，薄板焊接过程中会产生较大的变形，严重影响焊接质量和船舶结构的稳定性。

本文将从变形的原因、影响、计算和控制等方面分析船舶薄板焊接的变形问题，提出了一些控制方法，以期为实际船舶生产和维修提供一定的参考。

2、船舶薄板焊接的变形原因2.1 由于热量作用引起的变形薄板焊接过程中主要是由于焊接产生的热量作用对材料的影响，引起变形。

焊接时，热量集中在焊缝处，使焊接区域的温度升高，热膨胀引起的变形使板材产生膜状或弧形弯曲。

薄板焊接过程中，材料在加热过程中受热膨胀影响。

随着温度下降，材料会自然收缩，导致焊缝附近产生收缩变形。

焊接过程中，热影响区域会受到限定，使该区域的收缩产生剪切力和应力，导致非均匀变形，引起板材失平和变形。

2.3 板材质量和焊接工艺原因薄板焊接过程中，如果板材表面存在缺陷，如大片凹陷、凸起和表面裂纹等，则会导致焊接时板材片膨胀或产生异形变形。

此外，焊接过程中，焊接工艺的选择和实施也直接影响了焊接变形的大小和形状。

3.1 焊接材料焊接材料的材质和热膨胀系数不同，焊接变形也不同。

例如，焊缝用碳钢焊材焊接，比用不锈钢焊材焊接时，变形程度更严重。

不同的焊接方式和工艺对焊接变形有很大影响。

船体薄板结构焊接变形仿真模拟研究

船体薄板结构焊接变形仿真模拟研究
张蔚袁萍
武汉理工大学交通学院船舶与海洋工程系，湖北武汉，４３００６３
摘要：在船体结构建造中，焊接变形一直是困扰建造质量和生产效率的关键问题。

对于薄板船体结构，焊接变形更加难以预测。

目前，对焊接变形的分析多停留在实验阶段。

以某高速船船体薄板结构实际加工规程为依据，运用大型有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对焊接过程进行模拟运算，得出船体薄板结构在焊接过程中的温度场变化，并进一步运用热——结构耦合场分析动能计算出焊件的应力和变形情况，通过对计算结果的分析，找出误差产生原因。

关键词：焊接变形；温度场；应力；焊接工艺
，ｌ　Ｊ，ｒＪ＾ｏ＇ＩｎＪ焊缝上，将
根据焊接过程中始０更准确的计算结并
勺自身应力ｊ示的船舶建ｉ１＿＿一、ｔ＾～山＋ｒ。

探讨船体结构焊接变形预测与控制

探讨船体结构焊接变形预测与控制摘要：船舶建造工艺中，焊接变形属于经常发生的现象，为了控制变形问题，符合船舶强度、性能要求，需要改良焊接工艺，对此，本文主要围绕着船体结构来展开，基于焊接变形现象，分析应用于变形预测环节的方法，提出控制焊接变形的举措，最大化改进焊接水平。

关键词：理论解析；数据挖掘技术；工艺程序引言：当代造船工作中，焊接船体结构是其中的一项大工程项目，焊接情况比较特别，船体结构具有特性，会导致焊接工作实行之后有形变发生，假如不能第一时间进行预防和制约，焊接结构的稳定性会大大降低，承载能力也会随之减小，耽误工程的进度，促使船体结构与标准要求有差距，所以细化研究焊接变形内容具有必要性。

一、针对于船体结构焊接形状变化的预测方法（一）理论解析方式针对于焊接变形问题，一些外国研究人员在20世纪的40年代就已经开展了对应的调查工作，基于船舶焊接工序，在残余应力方面进行了多次研究。

可以看出，从先前一维应力的改变，一直转变为应力，这个研究过程明确了制约焊接形状变化的方式，也确定出当焊接处理完成后的残余应力方式，通过对剩余形式的塑性变形量展开全面的推测，得到焊接形状变化信息。

这种方式的使用，有助于检验数值分析方式的精准效果，此方式主要针对于一些理想情况的假设条件，只是适合应用在比较简易的焊接结构里[1]。

（二）经验公式方式此种技术方式主要来源于两种内容，一种是查询焊接手册，利用其中的经验公式，另一种借助数据曲线形式，对变形量进行估计。

有关学者对焊接形状变化有关的经验公式进行了整合，以一张表的形式展现出来，不仅涵盖了焊接处理中缝隙的横面、纵面形状变化，还涉及到角变化量。

此项经过整理的有关公式主要来源于实验室，通过研究窄小板条的焊接缝隙形状变化得到的实验结果，将整体结果整合，这与实际焊接存在差距。

（三）数值分析方式利用这种方式预测焊接形状变化的情况，可以更好的对结构性能进行分析，评价建造工艺的可行程度，从而加快焊接工艺的处理速度，减少投入成本。

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法在船舶制造过程中，薄板焊接是一个非常重要的环节，同时也是一个关键的技术难点。

薄板焊接的变形问题一直是制约船舶制造质量的重要因素之一，因为变形会对船舶结构的几何精度、强度和外观质量产生严重影响，甚至会对后续的船舶装配和使用带来隐患。

如何有效地控制船舶薄板焊接的变形问题，已经成为船舶制造行业亟待解决的难题之一。

一、船舶薄板焊接的变形问题1. 变形的原因船舶薄板焊接在焊接过程中会受到来自热量和焊接应力的影响，在焊接完成后，焊接接头和周围区域会产生瞬时温度梯度和变形应力，导致变形的产生。

薄板在焊接后还会受到残余应力的作用，这些应力会导致薄板产生拉伸或压缩的形变，进而影响船舶结构的几何精度。

2. 变形的表现船舶薄板焊接的变形表现为焊接接头产生热裂纹、翘曲、翻边和变形等现象，这些都会严重影响焊接质量和船舶结构的整体性能。

3. 变形对船舶制造的影响船舶薄板焊接的变形会对船舶制造产生如下影响：（1）降低船舶的外观质量，影响船舶的整体美观性；（2）影响船舶结构的几何精度和尺寸精度，导致船舶部件的不相容；（3）影响船舶结构的强度和刚度，降低船舶的使用寿命和安全性。

1. 提前预测和分析变形在船舶薄板焊接前，需要对焊接接头和周围区域的变形进行提前预测和分析，以便及时采取相应的控制措施。

通过有限元分析等方法，可以对焊接过程中可能产生的热变形、残余应力进行定量分析和定位，为后续的控制提供依据。

2. 优化焊接工艺在船舶薄板的焊接过程中，可以通过优化焊接工艺来控制变形的产生。

在焊接过程中控制焊接热源的位置和速度，采用适当的预热和焊接顺序等方法，减少焊接残余应力的产生。

3. 使用辅助固定和支撑设备在船舶薄板焊接过程中，可以使用辅助固定和支撑设备，以减少焊接接头和周围区域的变形。

可以采用焊接变形补偿装置、支撑架和外部夹具等设备，来防止焊接过程中的翘曲和变形现象。

4. 采用预变形和后处理在船舶薄板焊接后，可以通过采用预变形和后处理等方法来控制残余应力和减少变形。

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法船舶薄板焊接作为船舶制造中至关重要的工艺环节，关乎船舶的结构安全和使用性能。

薄板焊接在实际应用中常常会面临着变形问题，这些变形问题会对船舶的结构强度和外观造成一定的影响。

控制薄板焊接变形是船舶制造中必须重视的问题。

本文将围绕船舶薄板焊接的变形问题及其控制方法展开深入探讨。

一、船舶薄板焊接变形问题1. 变形类型船舶薄板焊接的变形主要包括翘曲、翻边、扭曲和变厚等。

翘曲是指焊接接头两侧的变形，会导致板材产生凸起或凹陷；翻边是指板材焊接接头两侧产生的夹角状变形；扭曲是指板材出现的螺旋状或弯曲状变形；变厚是指焊接接头处板材的厚度增加。

这些变形不仅会影响船舶外观质量，还会影响船舶的结构强度和航行性能。

2. 变形原因船舶薄板焊接的变形是由于焊接热量引起的板材收缩和内部残余应力所致。

在焊接过程中，焊接热量会使板材局部膨胀，当焊接完成后冷却收缩，会导致板材产生变形。

焊接过程中产生的残余应力也会对板材造成一定的影响，进一步引起板材的变形。

1. 采用适当的焊接工艺为了控制船舶薄板焊接的变形问题，首先要采用适当的焊接工艺。

选择合适的焊接方法、焊接参数和焊接顺序，可以有效减少焊接热量对板材的影响，从而降低板材的变形。

可以选择高效率的焊接方法，如激光焊接和电子束焊接，这些方法焊接热量小，可以减少板材的变形。

2. 使用预应力支撑技术在船舶薄板焊接过程中，可以采用预应力支撑技术，通过在板材焊接接头两侧设置支撑件，对板材进行预应力支撑，减少焊接热量引起的变形。

预应力支撑技术可以有效控制板材的翘曲、翻边和扭曲等变形，提高船舶薄板焊接的质量。

3. 采用残余应力消除技术为了控制船舶薄板焊接的变形问题，可以采用残余应力消除技术。

通过在板材焊接接头处进行局部退火处理或机械加工，可以减少板材的残余应力，从而减少板材的变形。

这种方法可以针对板材的变厚等问题进行有效控制。

4. 优化焊接顺序在船舶薄板焊接过程中，要合理选择焊接顺序，优化焊接顺序可以减少板材的变形。

船体结构焊接变形预测与控制方法

船体结构焊接变形预测与控制方法发表时间：2018-11-06T12:13:40.430Z 来源：《防护工程》2018年第17期作者：杨秀春[导读] 在船舶建造过程中，焊接变形是不可避免的，只要采取有效的方法和措施武汉航道船厂湖北武汉 430000 摘要：在船舶建造过程中，焊接变形是不可避免的，只要采取有效的方法和措施，如选择合适的材料，优化焊接工艺等，从而控制焊接变形，满足船舶强度和使用性能要求，达到良好的经济效益。

对此，本文将对船体结构焊接变形预测与控制方法进行探究，以供参考。

关键词：船舶，焊接变形，控制方法在现代造船中，船体结构焊接占据着相当大比例的工作量。

在焊接过程中，由于船体结构的特殊性，会导致其焊接后出现局部或整体的变形现象，如果不对其采取及时有效的预防和控制措施，将会导致尺寸精度下降、焊接结构失稳和承载强度降低等严重后果，这不仅会给船体的后续焊接和装配带来极大的影响，造成工程进度的延误，还会使船舶质量无法达到规范和标准规定的质量要求，造成无法换回的损失。

因此，根据船体结构焊接变形的产生原因和影响因素，研究船体结构焊接变形的预防和控制措施，对于缩短船舶建造周期和提高船舶建造质量都具有重要的现实意义。

1船体结构焊接变形的成因焊接时局部不均匀的热输入是产生焊接应力与变形的决定因素。

而热输入是通过材料因素、制造因素和结构因素所构成的内拘束度和外拘束度而影响热源周围的金属运动，最终形成焊接应力的变形。

材料因素是指材料的各项性能指标，一般情况下不能人为的改变，制造因素是指人的活动行为造成的，可以改变，结构因素是设计问题造成的。

产生焊接变形最基本和最本质的因素是焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性条件，在焊接过程中的热变形受到了构件刚性条件的约束，出现了压塑性变形。

与热变形有关的因素有焊接工艺方法﹑焊接参数﹑焊缝数量和断面大小﹑施焊方法﹑材料的热物理性能等，与构件刚性有关的因素有尺寸和形状﹑胎夹具的应用﹑装配焊接程序等。

基于ANSYS的船舶复杂结构焊接变形预测研究

基于ANSYS的船舶复杂结构焊接变形预测研究作为一种重要的海洋交通工具，船舶在设计和制造过程中面临着诸多挑战，其中之一就是焊接变形问题。

焊接是船舶结构中不可或缺的连接方式，但焊接时会产生热量，导致结构发生变形，进而影响船舶的性能和安全。

为了解决这一问题，研究人员们借助ANSYS有限元软件，开展了一系列船舶复杂结构焊接变形预测研究。

首先，研究人员通过对焊接过程进行建模，确定了焊接时的热源位置和热量大小。

在模型建立过程中，考虑了船舶结构的复杂性，包括船体、甲板、桅杆等部件，并对焊接区域进行了细致划分。

然后，利用ANSYS软件对焊接过程进行数值模拟，并得到了焊接过程中的温度场和热应力场分布。

通过分析焊接区域的温度和热应力变化，研究人员可以预测船舶结构在焊接后的变形情况。

在进行焊接变形预测时，研究人员还考虑了船舶结构的材料属性和几何形状对焊接变形的影响。

船舶结构通常采用高强度钢材，而不同材料的热膨胀系数和热传导性能差异会导致结构变形的差异。

此外，船舶的几何形状如曲率、厚度等也会影响焊接变形的程度。

通过将这些因素纳入模型中，研究人员可以更准确地预测船舶在焊接后的变形情况，并提出相应的控制策略。

除了对焊接变形进行预测，研究人员还通过仿真分析了不同焊接工艺参数对船舶结构变形的影响。

例如，焊接速度、焊接电流、焊接电压等参数的选择都会对焊接变形产生影响。

通过对这些参数的灵敏度分析，研究人员可以找到最优的焊接工艺参数组合，以最小化船舶结构的变形。

总的来说，基于ANSYS的船舶复杂结构焊接变形预测研究为船舶设计和制造提供了重要的参考。

通过对焊接过程的建模和仿真分析，研究人员可以更好地了解船舶结构在焊接过程中的变形情况，并提出相应的控制措施，以确保船舶的性能和安全。

随着计算机仿真技术的不断发展，相信在未来的船舶制造领域，基于ANSYS的焊接变形预测研究将得到更广泛的应用。

基于Weld-sta软件的船体结构焊接变形预测

构焊接变形预测专用软件Ｗｅｌｄ — ｓｔａ对多用途船双层底结构焊接变形进行了预测，发现船长方向收缩最大变形量为１３．２ｍｍ，船宽方向最大变形量１４．５ｍｍ．通过数值模拟结果与实验实测值的对比，可以得到软件计算的精度超过８０％，验证了固有应变理论及软件用于焊接变形预测的可靠性，并在此基础上针对船体总段船台合拢的焊接变形进行了预测，发现焊接总
ＷｅｌｄｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｈｕｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂａｓｅｄｏｎＷｅｌｄ
—
ｓｔａｓｏｆｔｗａｒｅ
ＺｈｏｕＨｏｎｇ，ＬｕｏＹｕ，ＬｉＪｉｎｇ，ＺｈａｎｇＱｕｎ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＯｃｅａｎａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３０，Ｃｈｉｎａ）（２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＮａｖａｌＡ／＇ｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＯｃｅａｎＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｓｒｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２００３，Ｃｈｉｎａ）

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法1. 引言1.1 背景介绍船舶薄板焊接是造船行业中常见的焊接工艺之一，通过焊接各种薄板材料来构建船体结构。

在焊接过程中，常常会出现焊接变形问题，这对船舶的质量和性能都会产生负面影响。

研究如何控制船舶薄板焊接的变形问题成为当前的研究热点之一。

焊接变形是指在焊接过程中，由于热量集中引起的材料膨胀和收缩而产生的变形现象。

船舶薄板在焊接过程中，由于受到热影响区的热膨胀和残余应力的影响，容易出现各种形式的变形，比如翘曲、扭曲等。

这不仅会影响船体的外观美观，还可能影响船舶的结构强度和航行性能。

研究船舶薄板焊接的变形问题，分析变形的原因，寻求有效的控制方法是当前研究的重点。

只有通过深入探讨和实验验证，找到有效的变形控制方法，才能确保船舶的质量和性能，提高船舶的竞争力和市场占有率。

部分完毕。

1.2 研究目的船舶薄板焊接作为船舶制造过程中不可或缺的环节，其变形问题一直是制约船舶建造质量的关键因素之一。

本文旨在深入探讨船舶薄板焊接的变形问题及其控制方法，为船舶制造行业提供更有效的解决方案。

研究目的主要包括以下几个方面：了解船舶薄板焊接变形问题的实际情况及现状，分析目前存在的主要问题和挑战；探讨船舶薄板焊接变形的原因，通过对相关机理和影响因素的分析，寻找出实质性的解决途径；总结和归纳当前变形控制方法的优缺点，提出改进与完善的建议；结合实际案例和结构优化设计的理论，探讨船舶薄板焊接变形问题的最佳解决方案，为相关行业提供参考和借鉴。

通过本文的研究，旨在为船舶薄板焊接变形问题的解决提供更全面、科学和实用的方法，推动船舶制造技术的不断进步和提高。

2. 正文2.1 船舶薄板焊接变形问题船舶薄板焊接是船舶制造中常见的一种工艺，但在焊接过程中往往会产生较大的变形问题。

这些变形问题主要表现为板材弯曲、翘曲、扭曲等，严重影响了船舶整体结构的精度和质量。

造成船舶薄板焊接变形问题的主要原因包括焊接引起的热应力、板材受热和冷却不均匀导致的内部应力、焊接顺序和方式不当引起的应力集中等。

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法船舶薄板焊接的变形问题是指在船舶制造过程中，由于焊接引起的板材变形现象。

船舶薄板焊接的变形主要有以下几个方面：焊接接头区域的局部收缩变形、板材整体弯曲变形、板材局部扭曲变形和板材表面变形等。

这些变形不仅会影响船舶的外观质量，还会对船舶的性能、稳定性和安全性产生影响。

必须采取有效的控制方法来减少船舶薄板焊接的变形。

1.采用预留焊接变形量的方法：在板材焊接前，对板材进行预留，通过计算和试验确定合适的焊接变形量，然后在焊接过程中通过适当的补焊和拉伸方法来达到预留变形量。

这种方法可以将变形分散到整个板材上，减少焊接接头区域的局部变形。

2.采用焊接顺序控制：在焊接过程中，可以合理安排焊接的顺序，先从板材中心区域开始焊接，再逐渐向两侧进行焊接。

这样可以避免板材整体弯曲变形，使变形集中在板材中心区域，减少局部变形。

3.采用焊接参数优化控制：合理选择焊接参数，如焊接速度、焊接电流、焊接温度等，通过调整焊接参数来控制焊接变形。

可以使用辅助装置，如加热装置或加压装置，来控制板材的温度和形变。

4.采用焊接残余应力调控方法：通过在焊接过程中施加外部应力或者局部加热来调节焊接残余应力的分布，从而减少板材的变形。

5.采用焊接后矫正变形的方法：在焊接完成后，通过机械矫正、矫直或加热矫正等方法来纠正板材的变形。

这种方法可以在保证焊接质量的修复已经产生的变形。

船舶薄板焊接的变形问题是一个复杂而严重的问题，需要采取多种控制方法来减少变形的发生。

需要综合考虑板材材料特性、焊接工艺、焊接参数和焊接设备等因素，并通过合理的设计和工程实践来解决变形问题，以提高船舶焊接质量和性能。

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
船舶薄板焊接是船体结构的重要部分，但其焊接过程中会产生变形问题。

该文将讨论船舶薄板焊接的变形问题以及相应的控制方法。

船舶薄板焊接的变形问题主要包括板料表面变形、板材凸起和凹陷等。

这些变形不仅影响了船舶的外观质量，还会影响其整体结构的稳定性和使用寿命。

板料表面变形是船舶薄板焊接中常见的变形问题之一。

焊接时，由于局部热应力的作用，板料容易发生收缩或膨胀，导致板料表面的不平整。

为了控制表面变形，可以采用预留间隙的方式，在焊接前在板料的接触面上预留一定的间隙，焊接完成后通过填充材料将间隙补回，使板料恢复平整。

板材凸起和凹陷是另一种常见的船舶薄板焊接变形问题。

这种变形主要是由于焊接时产生的热变形引起的，焊接后的板料会发生向内或向外的变形。

为了控制凸起和凹陷，可以采用预加热的方法，在焊接前对板料进行加热处理，使其达到一个稳定的温度，并在焊接完后进行冷却处理，使板料保持稳定状态。

除了上述控制方法外，还可以通过调整焊接过程中的焊接参数来控制船舶薄板焊接的变形问题。

可以调整焊接电流、电压和焊接速度等参数，使焊接过程中产生的热影响区域减小，从而减少变形的产生。

船舶薄板焊接过程中的变形问题是一个需要高度重视的问题。

通过采取合适的控制方法，可以有效地减少船舶薄板焊接的变形问题，提高焊接质量和船体结构的稳定性。

还需要深入研究船舶薄板焊接的变形机理，为进一步改进控制方法提供理论依据。

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法

论船舶薄板焊接的变形问题及控制方法
船舶薄板焊接是指在造船过程中，将多个薄板通过焊接工艺连接起来，形成船体的结构。

船舶薄板焊接中常常会出现变形问题，这主要是由于焊接产生的热量引起的。

船舶薄板焊接的变形问题主要表现为焊缝区域局部变形、板材整体变形和边缘变形等。

焊缝区域局部变形主要是由于焊接热源的局部作用导致的，而板材整体变形则是由于整个
板材受热后发生的热胀冷缩效应引起的。

边缘变形主要指板材边缘处的变形，它是由于焊
接过程中边缘的局部浸热造成的。

1. 控制焊接工艺参数：选择合适的焊接电流、电压、焊接速度和焊接能量等参数，
使得焊接过程中的热量产生和分布均匀，从而减小变形的发生。

2. 使用预热和后热处理：预热可以使板材达到较高的温度，从而减小焊接时的热变形。

后热处理则可以通过加热或冷却的方式，使焊接后的板材恢复到正常的形状和尺寸。

3. 采用适当的紧固装置和支撑结构：在焊接过程中，可以使用紧固装置和支撑结构
来固定和支撑板材，减小板材的变形。

4. 使用适当的焊接顺序：根据焊接结构和板材的特点，合理安排焊接顺序，避免局
部变形的积累，从而减小整体变形。

5. 优化板材布置和焊缝设计：合理布置板材和焊缝的位置和形状，使得变形的发生
尽量均匀分布，从而减小整体变形和局部变形。

船舶薄板焊接的变形问题是一个复杂而严重的问题，但通过合理控制焊接工艺参数、
预热和后热处理、使用紧固装置和支撑结构、优化布置和设计等方法，可以有效地控制船
舶薄板焊接的变形问题，保证焊接质量和船体的整体性能。

加强筋薄板船体结构的焊接失稳变形预测与控制

为减少资源消耗、提高计算效率，基于等效载荷的弹性有限元方法被广泛采用。DENG 等[4]以固有变形为焊接等效载荷，提出热弹塑性有限元分析与基于大变形理论的弹性计算相结合的方法，研究加筋板船体结构的焊接失稳。WANG 等[5]通过积分得到更加精确的固有变形，进而完善基于固有变形的弹性有限元分析方法；同时，研究薄板堆焊接头、加强筋焊接结构及真实船体结构的焊接失稳现象。TSAI 等[6]利用残余压缩塑性应变获得接头焊接残余应力的分布，进而研究厚度为 1.6 mm 的铝合金板架结构的焊接失稳。 DEO 等[7]采用二维的非线性瞬态热分析研究垂直于焊缝的横截面上的焊接热过程，计算得到塑性应变及焊接残余应力，并称之为施加的焊接载荷；同时，采用考虑大变形理论和初始扰度的静态结构分析计算焊接失稳变形及失稳临界载荷。HUANG 等[8]采用基于收缩力的失稳分析来预测船体板架结构的焊接失稳，整个分析包括典型焊接接头的热分析、热应力的弹塑性分析和整体船体结构的失稳分析等 3 部分。本文基于固有变形理论，采用弹性有限元分析来研究加强筋薄板船体结构的焊接失稳；同时，计算出焊接失稳发生的临界条件，提出以跳跃间断焊来避免焊接失稳的发生。
使其发生焊接失稳。以 T 型焊接接头为研究对象，应用热弹塑性有限元分析和大变形理论，给出焊接失稳模态、
变形量和发生失稳的临界条件，提出相应的控制措施。
关键词：焊接失稳变形；固有变形；特征值分析；跳跃间断焊
中图分类号：U671.8
文献标志码：A
文章编号：2095-4069 (2019) 01-0058-06
0引言
当前，为提高船舶的载重量及航速并减少能源消耗，一种行之有效且被广泛采用的措施就是采用高强钢薄板结构来降低船体自身的重量。然而，在建造高强钢薄板船体结构时，焊缝处产生的收缩力（焊接纵向固有变形）会使其发生焊接失稳，降低船体结构的建造精度。若对该焊接失稳变形进行矫正，会提高建造成本、延长建造周期，降低船厂的市场竞争力。同时，焊接失稳变形不易矫正，且不稳定，极易受到外界因素的影响。因此，尝试采用先进的加强筋薄板船体结构建造工艺，避免发生焊接失稳。

基于固有变形的薄板船体结构焊接失稳变形研究综述

基于固有变形的薄板船体结构焊接失稳变形研究综述引言
船舶结构中的焊接失稳变形问题一直备受关注，尤其是在薄板船体结构中更是如此。

薄板船体结构由于其特殊的几何形状和材料特性，在焊接过程中更容易出现变形问题，进而影响到船体的性能和安全。

本文将对基于固有变形的薄板船体结构焊接失稳变形进行综述，分析其影响因素和研究现状，希望为相关领域的研究和工程实践提供一定的指导。

焊接失稳变形的影响因素
在薄板船体结构中，焊接失稳变形的影响因素主要包括焊接热源、材料性能、结构几何形状等。

焊接过程中的热源会引起局部的温度变化，使得焊缝附近的板材产生热胀冷缩变形。

而薄板的材料性能又使得其更容易受到热变形的影响，从而导致焊接失稳变形。

此外，薄板船体结构的特殊几何形状也会对焊接失稳变形产生影响，如船体的曲率、立体几何形状等都会对焊接变形产生影响。

研究现状
目前，在薄板船体结构焊接失稳变形方面的研究已经取得了一定的进展。

一方面，通过数值模拟和实验验证的方法，可以对焊接失稳变形进行分析和预测。

另一方面，引入适当的补偿措施和工艺参数优化方法，可以有效减小焊接失稳变形的影响。

例如，在焊接过程中采用预应力技术、局部加热或冷却技术等措施，可以有效减小焊接失稳变形。

结论与展望
薄板船体结构焊接失稳变形是一个复杂而严峻的问题，需要综合考虑
多种因素来进行分析和解决。

通过深入研究焊接失稳变形的机理和影响因素，可以为船体结构设计和焊接工艺优化提供重要参考。

未来的研究方向
可以在优化焊接工艺参数、改进材料性能、引入智能监控技术等方面展开，以期能够更好地解决薄板船体结构焊接失稳变形问题，提高船体结构的性
能和安全性。

船舶薄板结构焊接变形模拟预测

船舶薄板结构焊接变形模拟预测
胡忠平;段灿;刘鹏;郑惠锦
【期刊名称】《造船技术》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】本文针对典型的船舶板架结构,设计开发了专用的船舶结构焊接变形预测软件.为验证该软件预测的准确性,通过对一典型板架结构的实焊变形测量与软件预测结果进行对比,发现软件预测的变形趋势及量值与实测相吻合.开发的焊接变形预测软件,焊接模拟分析过程简单,易于操作,焊接变形预测准确.
【总页数】4页(P35-38)
【作者】胡忠平;段灿;刘鹏;郑惠锦
【作者单位】沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室,上海200129;上海船舶工艺研究所,上海200032;上海船舶工艺研究所,上海200032;上海船舶工艺研究所,上海200032
【正文语种】中文
【中图分类】U662
【相关文献】
1.薄板结构件焊接变形的控制和矫正 [J], 陈诚贵;仝振;陈彦兵
2.薄板结构焊接变形的预测与控制 [J], 赵彬;
3.基于热弹塑性有限元法船舶薄板结构焊接变形模拟与预报 [J], 袁红莉;闫永思
4.薄板结构焊接变形的预测与控制 [J], 赵彬
5.挖掘机薄板结构件焊接变形分析及控制方法 [J], 高二庆;李蒙;翁正干;王倩
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船体结构焊接变形的预测与控制研究进展

船体结构焊接变形的预测与控制研究进展发布时间：2022-08-10T01:02:22.349Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷第6期作者：马飞[导读] 传统船舶构件的焊接变形管理在造船过程中是十分关键的一项环节，马飞扬州中远海运重工有限公司，江苏扬州 225211摘要：传统船舶构件的焊接变形管理在造船过程中是十分关键的一项环节，虽然该项操作对造船效率以及整个造船周期的管理都具有非常积极的意义，但是我们还是必须要采取相应的措施对传统构件焊接变形进行更严格的管理。

船舶构件的焊接变形控制是高精度造船的关键部分，对改善造船品质、减少造船周期等方面都有着重要性。

造船的高精度建造技术，主要是指通过科学方法和先进的工艺技术对舰船建造的全部流程进行了合理的限制，同时在建造的过程中也要减少对现场修理工作所耗费的时间和精力，以便于大大提高效率文章中首先阐述了船舶结构焊缝变形控制问题，然后又介绍了船舶结构的焊缝变形预测和控制方法，以期为相关学者带来一定参考。

关键词：船体构造；焊接变形预测；控制技术自20世纪30年代以来，很多前苏联的专家研究者已经开始对环节变形设计和管理方面进行了探索研究。

并且在探索的过程中，对与制造要素和生产技术条件有关的方面也展开了比较全方位的研究，同时也在深入研究的基础上给出了减少翘曲和残余应力的合理办法。

1船体结构焊接变形控制现状1.1国外焊接变形控制现状在二十世纪的五十年代，外国的专家研究者也已经对水平分割、半立体分割以及全立体分割中的各类变化方面进行了相当全面的探讨，并且在这一阶段中已经比较完整地总结出相应的工程实践理论，给出了防止和降低焊接变形的有效方法和手段，在工程的实践中也有着相当大的实用性。

我国的科研人员也在这个阶段就开始了对焊缝变形的深入研究工作，在中国船舶生产的发展中，二零零零年之前日本的造船厂已经在场的精度上掌握了相当大的优势，而且在作业时所使用的施工工艺也相当的完善，在精确度方面也可以超过百分之九十五，不过在对焊缝变形的检测与研究方面上，主要是根据他们的现场经验与在实际中所掌握的信息进行判断。

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量值与实测相吻合。开发的焊接变形预测软件，接模拟分析过程简单，于操作，接变形预测准确。焊易焊
关键词船舶薄板结构焊接变形模拟预测
中图分类号Ｕ６２６文献标识码Ａ
提
要
本文针对典型的船舶板架结构，计开发了专用的船舶结构焊接变形预测软件。为验证该软件设
预测的准确性，过对一典型板架结构的实焊变形测量与软件预测结果进行对比，现软件预测的变形趋势及通发
胡忠平，：船舶薄板结构焊接变形模拟预测等
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船舶薄板结构焊接变形模拟预测
胡忠平，段灿。，刘鹏，郑惠锦
（．东中华造船（团）限公司军事代表室，上海２０２；．海船舶工艺研究所，上海２０３１沪集有０１９２上００２）
ｃｒｃｆｐｅｃｉｎｓｆｗａｅ，ｐｒｄｃｉｎｅｕｌｓｗａｏｐｒｄｗｉｈｔｒｅｍｅｓｒｍｅａ — ｕａｙｏｒｄｉｔｏｏｔｒｅｉｔｏｒｓｔｓｃｍａｅｔｈｅｔｕａｕｅｎｔｖｌｕｅｌｎｅｏｍａｉｎ．Ａｎｄｔｅｒｓｔｗａｈｏｈｔｂｏｈｔｅｔｅｄａｄｄｅｏｍａｉｎｓｏｆｗｅｄｉｇｄｆｒｔｏｈｅｕｌｓｓｗｎｔａｔｈｒｎｎｆｒｔｏｖａｕｆｓｆｗａｅｗｅｅｃｓｓｅｔｗｉｈｔｒｅｍｅｓｅ’ ．ＴｈｒｇｔｉｌｅｏｏｔｒｒｏｎｉｔｎｔｈｅｔｕａｕｒＳｏｕｈｈｅｓｍｕｌｔｏｎｏｌｉｇａｉｆｗｅｄｎｄｅｏｍａｉｅｉｔｏｓｆｗａｅ，ｉｗａｃｎｖｎｅｔｏｐｅａｅｏｔｒａａａｙｓｓｈｅｆｒｔｏｎｐｒｄｃｉｎｏｔｒｔｓｏｅｉｎｔｏｒｔｓｆｗａｅｎｄｎｌｉｔ
１
引言
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杂船舶结构时，于非专业用户来讲，接模型的建对焊立和分析都相当费力。这就需要开发数据输入简单，更易操作的专用软件来进行焊接模拟Ｄ５。－］为验证焊接模拟软件预测的准确性，们采用我
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