薄板铝合金焊接角变形动态行为研究

薄板铝合金焊接角变形动态行为研究的知识点涉及材料科学、焊接技术、动态测量技术、结构工程和数值分析等多个领域。下面详细介绍这些知识点。 铝合金作为航空航天领域常用的轻质高强度材料，在薄板状态下焊接容易产生较大的变形，这直接影响到结构的安装精度和使用性能。因此，对铝合金薄板焊接变形的预测和控制是焊接领域的关键问题。本文的标题《薄板铝合金焊接角变形动态行为研究》表明，研究的焦点在于铝合金薄板焊接过程中的角变形，特别是变形随时间变化的动态行为。 在描述中提到，研究者张建勋和王蕊利用自主开发的焊接温度与变形实时测量系统对5A12铝合金氩弧焊接的动态角变形进行了试验研究，并探讨了如何通过特征值来描述这一动态行为。特征值包括下挠最大值点和上翘平衡点，这些都是描述焊接过程中结构动态响应的重要参数。此外，正交试验法被应用于研究不同焊接参数对动态角变形的影响，并通过回归分析构建了焊接角变形的动态特征曲线的数学模型。 文中提到的关键字包括铝合金、动态变形和动态特征曲线，这些都是研究中不可或缺的概念。 序言部分强调了国内外学者对此类问题的研究，并指出Papazoglou等人的研究提出通过特定措施减小和控制铝合金焊接结构的变形。Masubuchi的金属运动模型和关桥的动态低应力无变形技术都是为了更好地控制焊接变形。 试验方法方面，研究使用了自动钨极氩弧焊对5A12铝合金试件进行焊接，并施加约束以模拟实际的焊接情况。焊接参数包括电流、速度、氩气流量和电压，这些参数对焊接结果有决定性影响。焊接变形的动态测量是通过高速采样的位移传感器完成的，可以实时捕捉变形的动态行为。 焊接变形动态过程的描述涉及金属在加热和冷却过程中的物理行为。焊接开始时，电弧附近的金属受热膨胀导致试板变形，焊接过程中焊缝金属冷却后的横向收缩进一步影响试板的变形。焊接角变形的动态特征值，如下挠最大值点和上翘平衡点，能够揭示焊接过程中结构的动态响应规律。 正交试验方法被用来研究不同焊接参数对动态角变形曲线的影响，以及焊接角变形随时间的变化趋势。通过回归分析，研究者构建了焊接角变形的动态特征曲线的数学模型，该模型能够对焊接变形进行预测和控制。 文章还提到了试验系统的设计，其中包括试件的制备和位移传感器的布局。试件选用的是铝合金5A12，并详细说明了试件的化学成分和尺寸。 本文介绍了数据采集和处理的过程。数据采集采用的系统能够实时记录温度和变形信息，并通过特定的采样程序流程图来管理和存储数据。 整个研究的过程和结果对铝合金焊接工程实践具有重要的指导意义，不仅为焊接工艺参数的选择提供了依据，也为焊接变形的控制提供了理论和实践上的支持。通过这种跨学科的研究方法，可以有效地提升铝合金焊接结构的质量，确保其在航空航天等领域的应用性能。