焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的視頻教程
車身設(shè)計(jì)系列視頻之車身鈑金焊接工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程
從每種焊接工藝的焊接邊設(shè)計(jì)，焊接空間需求設(shè)計(jì)，焊槍的空間避讓，焊接設(shè)備等等出發(fā)，分條別類的細(xì)細(xì)講解，即有經(jīng)驗(yàn)之談，也有汽車焊接設(shè)計(jì)實(shí)例之解，本視匯總了本人8年多的汽車車身鈑金焊接設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，是一個(gè)車身鈑金焊接設(shè)計(jì)入門及深造的不二之選，本視頻講解深入淺出，適合學(xué)習(xí)者使用。如有需要，本人可以提供單獨(dú)輔導(dǎo)，有問必答，讓你快速掌握汽車沖壓零件焊接工藝設(shè)計(jì)技巧，可以進(jìn)行單獨(dú)交流。
￥35 3小時(shí)19分鐘 293播放
查看
ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)第四講——結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.模型參數(shù)化 1）定義設(shè)計(jì)變量 2）模型參數(shù)化 2.優(yōu)化設(shè)計(jì)流程 1）優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般流程 2）目標(biāo)函數(shù)定義 3）約束函數(shù)定義 4）優(yōu)化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的區(qū)別 3.六連桿沖壓機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 4.發(fā)動(dòng)機(jī)解耦率優(yōu)化設(shè)計(jì)
￥30 2小時(shí)4分鐘 71播放
查看
creo/proe機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)曲面造型設(shè)計(jì)從入門到精通設(shè)計(jì)視頻教程
￥35 41小時(shí)39分鐘 629播放
查看
焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
引言
使用焊接方法制造的金屬結(jié)構(gòu)稱為焊接結(jié)構(gòu)。船體、球罐、起重機(jī)臂等都是焊接結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：（1）焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇；（2）焊接方法的選擇；（3）焊接接頭工藝設(shè)計(jì)；包括焊縫布置的設(shè)計(jì)，焊接接頭形式和坡口形式設(shè)計(jì)。（4）焊接材料、焊接參數(shù)的選擇等。
1、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本要求：1、實(shí)用性2、可靠性3、工藝性4、經(jīng)濟(jì)性
2、選材的一般原則：
（1）WC＜0.25%的碳鋼（低碳鋼），WC＜0.4%的低合金鋼焊接性好盡量選用。 WC>0.5%的碳素鋼，WC>0.4%的合金鋼焊接性不好。
（2）強(qiáng)度等級低的低合金鋼的可焊性與低碳鋼相似，但強(qiáng)度比低碳鋼高，適當(dāng)選用低合金鋼代替低碳鋼可以節(jié)省鋼材，減輕結(jié)構(gòu)重量。
（3）盡量減少異種金屬的熔焊。減少出現(xiàn)的問題復(fù)雜性，避免無法用熔焊的方法獲得滿意接頭。
（4）盡量選用尺寸較大的原材料或型材，以減少焊縫數(shù)量。
（5）盡量采用廉價(jià)材料，以降低成本。
3、焊接接頭形式設(shè)計(jì)：焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)最基本的組成部分，是影響結(jié)構(gòu)性能與安全的關(guān)鍵因素。接頭形式設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)焊接方法、結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、強(qiáng)度要求、填充金屬的量和坡口形式、加工難易等因素綜合考慮。
4、常用焊接接頭形式及特點(diǎn)：（1）對接接頭：受力均勻，接頭質(zhì)量易保證，應(yīng)用最廣；（2）搭接接頭：受力不均勻，材料消耗大，一般用于薄板件；（3）角接接頭：只連接，不能傳遞工作載荷；（4） T形接頭：可傳遞載荷。
5、焊接桁架
1.定義：由桿件組成的通常具有三角形特征的承受橫向彎曲載荷的構(gòu)件。
2.特點(diǎn)：材料利用率高、耗材少、自重輕，常用于大跨度、承載小的場合。
3.桁架的結(jié)構(gòu)形式：平面桁架（基本）和空間桁架（由平面桁架組成）。桿件只受軸向力，其連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，通過焊接而成，節(jié)點(diǎn)之間的區(qū)間稱為節(jié)間。桿件分為弦桿和腹桿。
4.關(guān)于節(jié)點(diǎn)。
展開 焊接結(jié)構(gòu)疲勞失效的原因主要有以下幾個(gè)方面：①客觀上講，焊接接頭的靜載承受能力一般并不低于母材；而承受交變動(dòng)載荷時(shí)，其承受能力卻遠(yuǎn)低于母材，而且與焊接接頭類型和焊接結(jié)構(gòu)形式有密切的關(guān)系。這是引起一些結(jié)構(gòu)因焊接接頭的疲勞而過早失效的一個(gè)主要的因素；②早期的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以靜載強(qiáng)度設(shè)計(jì)為主，沒有考慮抗疲勞設(shè)計(jì)，或者是焊接結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)規(guī)范并不完善，以至于出現(xiàn)了許多現(xiàn)在看來設(shè)計(jì)不合理的焊接接頭；③工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員對焊接結(jié)構(gòu)抗疲勞性能的特點(diǎn)了解不夠，所設(shè)計(jì)的焊接結(jié)構(gòu)往往照搬其它金屬結(jié)構(gòu)的疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與結(jié)構(gòu)形式；④焊接結(jié)構(gòu)日益廣泛，而在設(shè)計(jì)和制造過程中人為盲目追求結(jié)構(gòu)的低成本、輕量化，導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)載荷越來越大；⑤焊接結(jié)構(gòu)有往高速重載方向發(fā)展的趨勢，對焊接結(jié)構(gòu)承受動(dòng)載能力的要求越來越高，而對焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度方面的科研水平相對滯后。
展開 焊接結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)過程中的認(rèn)識誤區(qū)
從結(jié)構(gòu)制造特點(diǎn)的角度看，由于焊接結(jié)構(gòu)具有連接性好、重量輕、易于加工、便于采用自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在長期承受靜態(tài)或動(dòng)態(tài)載荷的復(fù)雜裝備領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，特別是焊接工藝技術(shù)的不斷推陳出新，更是顯著地提升了焊接結(jié)構(gòu)在這些產(chǎn)品中的應(yīng)用地位。但是焊接結(jié)構(gòu)還有不足的一面，即：承受動(dòng)載荷的焊接接頭，由于其幾何不連續(xù)性而導(dǎo)致應(yīng)力集中，因而焊接結(jié)構(gòu)成了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可靠性的薄弱環(huán)節(jié)之一。
面對焊接結(jié)構(gòu)疲勞失效的問題，多少年來包括軌道車輛在內(nèi)的各個(gè)制造行業(yè)一直在努力治理，并取得了一定進(jìn)展，確保了焊接結(jié)構(gòu)的服役安全，但目前依然存在一些認(rèn)識上的誤區(qū)，如果我們能夠從這些這些認(rèn)識誤區(qū)中盡快地走出來，效果將可能更加顯著。
誤區(qū)一：將金屬材料抗疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)的理論與方法不加區(qū)分地用于焊接結(jié)構(gòu)
該認(rèn)識誤區(qū)是理論層面的。以原鐵道部1996年頒布的《鐵道車輛強(qiáng)度設(shè)計(jì)及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》(TB/T 1335—1996)標(biāo)準(zhǔn)為例，在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的“車輛主要零部件疲勞強(qiáng)度評估方法”一節(jié)中，首先指出：“本方法是鐵道車輛主要承載零部件或構(gòu)件的疲勞分析指南，適用于各型鐵道車輛主要承載零部件的疲勞評估”，可見該標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容并不區(qū)分被評估的對象是否為焊接結(jié)構(gòu)。在該書的后面也將提到，焊接結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)的理論與方法與金屬材料疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)的理論與方法的不同，其原因是它們的疲勞破壞機(jī)理是有明顯區(qū)別的，因此二者不可互相替代。在定義疲勞壽命時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為疲勞壽命是“構(gòu)件疲勞裂紋萌生壽命與裂紋擴(kuò)展壽命之和”，然而在焊接結(jié)構(gòu)的疲勞開裂過程中裂紋萌生對疲勞壽命的貢獻(xiàn)是可以忽略的。
展開 斷裂時(shí)所承受載荷不大，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)時(shí)的許用應(yīng)力，是典型的低應(yīng)力破壞形式。
2、影響金屬脆性斷裂的因素：1）應(yīng)力狀態(tài)的影響；2）溫度的影響3）；加載速度的影響；4）材料狀態(tài)的影響。
3、焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂的原因
1）焊接結(jié)構(gòu)本身：剛性大，整體性強(qiáng)，構(gòu)件間很難發(fā)生相對位移，焊接應(yīng)力很難消除，且對應(yīng)力集中特別敏感。止裂能力差，裂紋容易在構(gòu)件之間擴(kuò)展，繼而擴(kuò)展到整體。
2）焊接熱循環(huán)：熱影響區(qū)組織脆化，韌性下降。
改變材料脆性轉(zhuǎn)變溫度。對某些高強(qiáng)鋼，板厚為30 mm，線輸入達(dá)50000J/cm時(shí)，可使脆性轉(zhuǎn)變點(diǎn)升高50~100℃
3）焊接殘余應(yīng)力：脆性材料降低材料實(shí)際承載能力。
產(chǎn)生應(yīng)力集中，使微裂紋擴(kuò)展成脆性斷裂源。
4）備料及成形加工
5）焊接缺陷：裂紋、未焊透等面缺陷可能直接成為斷裂源。
氣孔、夾渣等三維缺陷會降低結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度，并可能誘發(fā)微裂紋，如擴(kuò)展到表面，就可能成為斷裂源。
4、防止焊接結(jié)構(gòu)脆性斷裂的措施：1）正確選用材料；2）采用合理的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3）不可采用過厚截面；4）了解焊接結(jié)構(gòu)的工作條件
5、脆性斷裂的特征：無明顯塑性變形的低應(yīng)力破壞，突然性強(qiáng)。
產(chǎn)生脆斷的原因
1）使用溫度低于脆性轉(zhuǎn)變溫度使塑性材料變脆；
2）焊接熱循環(huán)容易使熱影響區(qū)組織粗大，塑性下降;
3）焊接殘余應(yīng)力使焊接接頭強(qiáng)度下降并且接頭處易產(chǎn)生應(yīng)力集中；
4）焊接缺陷使結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載面積減小，并可能引起微裂紋；
5）備料及成形加工時(shí)容易引入缺陷和降低材料塑性；
6）焊接結(jié)構(gòu)剛度大，焊接應(yīng)力難消除，裂紋在構(gòu)件之間擴(kuò)展容易。
生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中防止脆斷的措施：了解使用條件；合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；降低應(yīng)力集中；盡量減少缺陷。
展開 汽車案例舉例
上海大眾汽車有限公司作為Simufact的資深客戶，已經(jīng)熟練使用Simufact welding解決實(shí)際結(jié)構(gòu)件的焊接變形問題，隨著仿真數(shù)據(jù)及仿真經(jīng)驗(yàn)的積累，針對不同結(jié)構(gòu)和焊接工藝，已經(jīng)具備一些仿真判斷標(biāo)準(zhǔn)。一些結(jié)構(gòu)焊接工藝的規(guī)劃，經(jīng)過Simufact welding仿真驗(yàn)證后，幫助其提升了焊接變形質(zhì)量控制，受益明顯。
以下案例來自上海大眾汽車有限公司，展示了Simufact welding焊接工藝仿真軟件變形結(jié)果與實(shí)際焊接變形結(jié)果對比。結(jié)構(gòu)分別為B柱熱成型板激光焊接案例以及白車身側(cè)圍門框焊接變形。
上海大眾汽車有限公司通過使用Simufact welding焊接仿真軟件，深刻認(rèn)識到精確的仿真結(jié)果需要結(jié)合實(shí)際焊接工藝仿真，如下圖所示為實(shí)際焊裝、焊接順序工藝。
展開 
焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中國焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)咨詢結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 焊接結(jié)構(gòu)仿真水工結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)EDA設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì) 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超聲焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)焊接房 鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超聲波焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國際焊接學(xué)會iiw疲勞設(shè)計(jì)規(guī)范與焊接結(jié)構(gòu)工程
焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
本文原刊登于Ansys.com：《Boost Your Ansys Workflow: 5 Tips for Faster, More Accurate Structural Checks》
編輯整理：邱成宇 | Ansys 高級應(yīng)用工程師
在結(jié)構(gòu)工程中，精度和效率是必須滿足的目標(biāo)。由于項(xiàng)目變得越來越復(fù)雜，能夠在確保符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)簡化工作流程，對于取得成功的結(jié)果非常關(guān)鍵。
本文將介紹使用
今日16:00，Ansys官方『Ansys 結(jié)構(gòu)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)解決方案及案例分析』介紹Ansys Mechanical拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案，以及輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程案例分析，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：5月12日（星期二），16:00-17:00
內(nèi)容簡介：
1. Ansys Mechanical 拓?fù)鋬?yōu)化仿真解決方案
2.輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析
講師：
構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行初始設(shè)計(jì)階段都必然要從該類結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)為起點(diǎn)。其中透鏡單元中最基礎(chǔ)的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結(jié)構(gòu)形式。在選擇“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單元初始設(shè)計(jì)”的菜單后出現(xiàn)的小窗體內(nèi)有一個(gè)書簽式選項(xiàng)選擇上述五種透鏡的設(shè)計(jì)選項(xiàng)，如圖1所示。
構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)最基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)單元都離不開單透鏡、膠合透鏡以及各種形式反射棱鏡的組合。所有的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行初始設(shè)計(jì)階段都必然要從該類結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)為起點(diǎn)。其中透鏡單元中最基礎(chǔ)的則是單透鏡、雙膠合透鏡以及由單透鏡和雙膠合透鏡組成的單透鏡—雙膠合透鏡或雙膠合透鏡—單透鏡組合等幾種常見的結(jié)構(gòu)形式。在選擇“系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單元初始設(shè)計(jì)”的菜單后出現(xiàn)的小窗體內(nèi)有一個(gè)書簽式選項(xiàng)選擇上述五種透鏡的設(shè)計(jì)選項(xiàng)，如圖1所示。
授課時(shí)間
2026/5/19（二）-5/20（三）
AM 9:00-PM 16:00
授課地點(diǎn)
上海市嘉定區(qū)南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團(tuán)隊(duì)及資深顧問
課程費(fèi)用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費(fèi)、開票稅金、午餐費(fèi))
課程簡介
雙高斯照相物鏡屬于中等視場及中等相對孔徑的典型照相物鏡，其結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。
由于雙高斯照相物鏡結(jié)構(gòu)的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動(dòng)補(bǔ)償，因此在設(shè)計(jì)思路上只著眼于縱向像差的平衡設(shè)計(jì)。為此在設(shè)計(jì)過程中首先從設(shè)計(jì)其半部系統(tǒng)入手，然后再經(jīng)過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統(tǒng)。雙高斯照相物鏡的半部系統(tǒng)在其系統(tǒng)光欄后只包括一個(gè)雙膠合透鏡和一片單透鏡組成
由于雙高斯照相物鏡結(jié)構(gòu)的對稱性，原則上所有橫向像差都能自動(dòng)補(bǔ)償，因此在設(shè)計(jì)思路上只著眼于縱向像差的平衡設(shè)計(jì)。為此在設(shè)計(jì)過程中首先從設(shè)計(jì)其半部系統(tǒng)入手，然后再經(jīng)過鏡像處理形成雙高斯照相物鏡的全系統(tǒng)。雙高斯照相物鏡的半部系統(tǒng)在其系統(tǒng)光欄后只包括一個(gè)雙膠合透鏡和一片單透鏡組成，如圖2。
該類型鏡頭結(jié)構(gòu)簡單
打入式斷續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的固定組就是一般定焦系統(tǒng)的物鏡，需要獨(dú)立矯正像差。活動(dòng)組一般由正負(fù)兩組透鏡組成。在變焦過程中一般遵循系統(tǒng)相對孔徑不變原則。在分配活動(dòng)組兩組透鏡的焦距時(shí)有兩種求解方法，一種是根據(jù)前活動(dòng)組位置及后組位置先求出光線M1M2，很容易得到兩組份焦距值；
A) 會聚光路中打入型變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)
打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)還分為一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)和多重轉(zhuǎn)換式斷續(xù)變焦系統(tǒng)兩種。一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)只有打入或打出兩個(gè)變焦倍率。多重轉(zhuǎn)換式斷續(xù)變焦系統(tǒng)可以通過多組可打入組分輪番打入（打出）獲得多個(gè)變焦倍率。
1. 一次性打入式斷續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)
打入（出）型斷續(xù)變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，在不需要連續(xù)變焦時(shí)一般采用這種結(jié)構(gòu)形式。在活動(dòng)組打出時(shí)使用固定組，系統(tǒng)焦點(diǎn)位置穩(wěn)定，瞄準(zhǔn)精度高。打入（出）型變焦系統(tǒng)的活動(dòng)組可以在前
圖1.帶有端部反射鏡及保護(hù)玻璃的單反射鏡掃描系統(tǒng)示意圖
單反射鏡掃描光學(xué)系統(tǒng)往往多設(shè)在光學(xué)系統(tǒng)端部用以掃描物方視場，故有常稱端部反射鏡。由于具有單次反射面的反射棱鏡也具有反射鏡的功能，也經(jīng)常使用這類棱鏡作為掃描元件，這類棱鏡被稱作端部棱鏡。
具有端部反射鏡（棱鏡）及保護(hù)玻璃的掃描光學(xué)系統(tǒng)，由于其端部反射鏡（棱鏡）是個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，其前保護(hù)玻璃可能是三維傾斜的，因此不易計(jì)算他們的外形尺寸。
