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029 有限元分析

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人们日常所看到的电焊火花也叫作电弧,如果在进行焊接的时候,用一层焊剂把焊接点覆盖起来,则电弧就会被埋在焊剂之下无法看见,这种焊接工艺被称为埋弧焊。埋弧焊的这一特点使得焊接熔池受到焊剂的保护,焊缝中杂质较少,从而焊接质量较高。埋弧焊很少采取手工操作的方法,而是由专门的埋弧焊机自动完成,因此也称为埋弧自动焊。对于二类压力容器制造企业来说,拥有埋弧焊机是重要的考察指标之一。

技术科长范世斌和容器车间主任冯旭都曾经在石化机参观过埋弧焊,对于埋弧焊机的工作原理有一些感性的认识,但具体到内部是如何工作的,他们就说不清楚了。

林振华作为一名机械专业的研究生,对于埋弧焊的工作原理自然是十分熟悉的。埋弧焊在那个年代算是一项比较新的技术,但到了林振华生活的年代,就是非常普通的技术了,随便一本焊接工艺教程上也会有焊机的原理图。朱铁军无意中向林振华说起埋弧焊的事情,本来还只是想问问林振华是否听说过这项技术,谁知几天以后,林振华居然直接就把一套焊机的图纸交到了他的手上。

有了图纸,并不意味着就能马上制造出一台埋弧焊机,许多相关的技术参数,例如焊接电流、电弧电压、焊丝直径、焊丝倾角、焊接速度等,都需要经过实验才能确定。后世的教材上当然也有这些参数的内容,但林振华不可能记得如此清楚。更何况,有些参数是要根据实践情况进行调整的,焊剂的成份不同、钢材的种类不同,都会影响到参数的选择,这些问题只能通过反复的实验来解决。

攻关小组在朱铁军的带领下成立了,林振华干的第一件事就是给大家上课,讲解埋弧焊的原理和工艺要领,汉华机械厂最有水平的一群工程师和电焊工都坐在下面听课,其中包括了林振华的准丈人杨春山。朱铁军也抱了个笔记本坐在边上记录,这小老头虽然是行伍出身,但对于工业技术也有着深厚的兴趣。

“小林,听你介绍完,我觉得心里就有数了。不过,你说这么多参数都要测试,那我们岂不是要做几千次实验?”范世斌质疑道。

“几千次实验?那得做到什么时候去啊?”电焊工郝松林嘀咕道。

“几千次实验也不算多。”胡杨插话道,“掌握一项技术,几千次实验是非常正常的事情。过去咱们国家从苏联引进某项鱼雷技术的时候,为了掌握鱼雷的航迹,生生打了几百枚鱼雷,一枚就是好几万块钱呢。”

“既然胡师傅都这样说了,那咱们就开始试吧。小华,你开出工作单来,我们按着你的要求做就是了。我们十几个电焊工,大家一起上,几千次实验也快得很的。”杨春山爽快地说道,他是林振华的铁杆后盾。

朱铁军犹豫道:“几千次实验,得花多少钱啊?小林,有没有什么更好的办法,最好能少做一些实验。”

林振华叹了口气,说道:“唉,其实也可以不用实验这么多次的,如果能够构造出几个参数的变化曲线,那么选择少数节点来进行实验就足够了。”

朱铁军问道:“小林,你说的什么曲线,我不懂。不过,你说怎么样才能像你说的那样,什么构造出曲线什么的。”

林振华道:“构造这些曲线需要涉及到一些计算,如果有计算机的话,这些计算倒也是挺容易。可是,现在上哪去弄计算机啊。”

范世斌咂舌道:“这个还是算了吧,我光听说省计算中心有一台计算机,用一个小时就要好几百块钱,而且还得开介绍信才能用,咱们哪用得起。”

胡杨问道:“小林,你说的计算,需要用到什么知识。咱们没有计算机,如果发动全厂有点文化的工人一起来算,是不是可以?”

林振华摇摇头:“老胡,这个计算可不是四则运算,我是要做一个有限元分析……”

“你说什么?有限元?”胡杨眼睛里冒出异样的光芒。

“呃,反正就是一种计算方法吧,叫什么名字无所谓。”林振华赶紧打着马虎眼,有限元这个词对于汉华厂的人来说,实在太有难度了。

谁知,胡杨却是咬住了不放:“小林,我曾经在机械杂志上看到过有限元这个概念,可是不知道具体怎么回事,莫非你会?”

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