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申请/专利权人：南京航空航天大学;南京航空航天大学无锡研究院

摘要：本发明公开了一种厨热薄壁容器制造应力和变形的多工序连续模拟方法，属于金属冷成型‑装配‑热加工连续模拟技术领域。该方法针对厨热薄壁容器的卷圆‑矫形‑纵缝弧焊‑装配‑环缝激光焊过程，提出了薄壁容器连续生产工艺的全流程有限元建模和模拟方法，既能预测薄板卷圆后的残余应力和回弹过程，又能复现筒体在矫形和装配过程中的尺寸偏差修正和应力交互过程，还能实现考虑尺寸偏差和初始应力的焊接过程模拟，从而实现对尺寸精度要求严苛的高能束焊的焊前对接间隙的影响因素分析和控制。采用该方法模拟了长宽厚为124πmm*168mm*0.4mm的板材卷圆、矫形和纵缝弧焊过程及其与端盖的装配和环缝激光焊，成形过程和应力变形结果切合实际。

主权项：1.一种厨热薄壁容器制造过程应力和变形的连续模拟方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：综合考虑制造过程各工序的加工作用范围，建立容器所用板材和端盖的有限元网格模型；步骤2：建立对称式四辊卷板机有限元模型，导入板材网格模型，定义材料参数、边界条件、接触条件和工况信息，得到板材卷圆工序的完整有限元模型；步骤3：开展板材卷圆工序的结构分析，得到板材的应力及成形情况；步骤4：建立简体矫形工装有限元模型，导入卷圆后的筒体网格模型和应力数据，定义材料参数、边界条件、接触条件和工况信息，得到筒体矫形工序的完整有限元模型；步骤5：开展筒体矫形工序的结构分析，得到筒体的应力及成形情况：步骤6：导入矫形后的筒体网格模型和应力数据，定义材料参数、热源模型、边界条件和工况信息，建立筒身纵缝钨极氩弧焊工序的完整有限元模型：步骤7：开展筒身纵缝钨极氩弧焊的热结构分析，得到筒体的应力及变形情况；步骤8：导入纵缝焊接后的筒体网格模型和应力数据，导入端盖有限元网格模型，提取端盖装配夹具和矫形工装台的几何模型，定义材料参数、边界条件、接触条件和工况信息，建立端盖装配及工装矫形工序的完整有限元模型；步骤9：开展端盖装配及工装矫形的结构分析，得到端盖和筒身的应力及变形情况；步骤10：导入矫形结束后的工装台模型以及筒体、端盖网格模型和应力数据，定义材料参数、热源模型、边界条件、接触条件和工况信息，建立端盖与筒身环缝激光焊接工序的完整有限元模型；步骤11：开展端盖与筒身环缝激光焊的热结构分析，得到端盖和筒身的最终应力及变形情况。

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