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液压机是装备制造业的一种基础设备,其应用涉及到国民经济的各个领域,尤其是在塑性加工的领域中得到了日益广泛的应用。这种巨型成形装备是国家基础制造能力的标志和安全的保障,在国家重大战略工程和国防现代化的建设中大型装备制造发挥不可替代的作用。八万吨巨型液压机机架本体结构为C型板框结构。在组合式机架结构中,C型板为主要的承载部件,直接影响压机使用寿命,所以整个主机架设计围绕着C型板强度和刚度的校核以及结构优化来展开。鉴于当前技术未能实现C型板的整体锻造,而且焊接技术已经相当成熟,因此通过锻造、焊接相结合的方式来实现C型板的制造。本论文结合国家重点基础研究计划(“973”计划):“巨型成形装备的力流传递特征及高精度制造界面形成”,以800MN大型液压机的大型焊接连接结构为研究对象,进行了试验研究、理论分析,基于Marc仿真平台,研究了焊接连接组合结构的应力畸变规律及控制要素。论文研究内容主要包括以下几个方面:建立了焊接接头的有限元模型,确立了建模过程中单元类型选取、网格划分规则,得出了建立焊接结构模型需要遵循的一般性原则,为研究焊接连接结构有限元分析提供了理论上的依据。通过对焊接接头的拉伸试验,确立了焊接各区域材料的本构特征与力能特性,为有限元模拟提供材料参数,并通过实验与有限元模拟结果的对比验证了焊接连接模型的正确性。计算了焊接连接结构在拉伸、弯曲、扭转、剪切载荷下以及各种载荷组合作用下的应力集中系数;研究了焊接接头板厚、载荷大小对应力集中的影响,得到了不同载荷形式、载荷大小、几何形状对焊接连接结构应力畸变的影响规律。基于MARC软件的Globe-Local算法,结合八万吨巨型模锻压机的C型板式组合结构主机架的应力分布特征,建立了带有焊缝的C型机架有限元模型,研究了焊缝布置方案对结构性能的影响,提出了C型板焊缝布置方案的一般准则。