沙灘車（ATV）輪圈焊接殘留應力分析; Analysis of Weld-Induced Residual Stress of All-Terrain Vehicle Rims

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題名:	沙灘車（ATV）輪圈焊接殘留應力分析;Analysis of Weld-Induced Residual Stress of All-Terrain Vehicle Rims
作者:	陳國維;Kuo-Wei Chen
貢獻者:	機械工程研究所
關鍵詞:	沙灘車;輪圈;焊接殘留應力;殘留應力;有限元素法;模擬;焊接;rim;weld;wheel;MIG;ATV;GMAW;simulation;FEM;ANSYS;residual stress
日期:	2004-06-24
上傳時間:	2009-09-21 11:45:31 (UTC+8)
出版者:	國立中央大學圖書館
摘要:	摘要本文主要是利用商用軟體ANSYS，對沙灘車(ATV, All-Terrain Vehicle)輪圈進行焊接的模擬分析。輪圈在焊接後，由於焊料與母材受到局部性不均勻的加熱與冷卻作用，因此焊接完後會產生焊接殘留應力（Weld-Induced Residual Stress），導致結構件的變形。由於ATV輪圈在焊接部位幾何形狀的獨特性，不適用一般量測方式量測焊後的殘留應力大小，雖然焊後殘留應力是無可避免的結果，卻可以使用較佳的焊接參數來降低焊後殘存的應力。本研究是以有限元素法（Finite Element Method），將三維應力狀態簡化為二維軸對稱的方式來模擬，並在分析中考慮潛熱（Latent Heat）的效應，將焊接熱輸入轉換為焊料的起始溫度，藉以探討ATV輪圈在經由惰氣金屬電弧焊接（Gas Metal Arc Welding）過程中殘留應力的分佈狀態。本文以改變熱輸入量與焊接拘束方式作為分析參數，討論焊接時造成的殘留應力的大小。分析結果顯示，當以較快的焊接速度焊接時，因單位時間的熱輸入量較少，故分析所得到的拉伸與壓縮焊接殘留應力值較低；另外，改變拘束方式時亦會影響到輪圈內側拉伸形式的殘留應力大小，最大降幅可達80.09﹪，但整體的分佈情形改變不大。最後，可得知ATV輪圈經惰氣金屬電弧焊時，焊接殘留應力的大小隨著焊接熱輸入量的增加而增加。
顯示於類別:	[機械工程研究所] 博碩士論文

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