鋼結構大型焊接構件的焊接變形預測與控制.pdf

1、本文以某鋼結構實際工程大型實腹式構件之一的焊接工字型截面梁為研究對象。利用ABAQUS有限元軟件子程序DFLUX功能，采用網格尺寸粗細不同的網格模型并配合移動雙橢球體熱源與分段移動雙橢球體熱源模型方法進行焊接溫度場、殘余應力應變場數(shù)值分析，將各種模擬方案的計算結果進行比較。并對有限元預測的焊接變形最大處進行加固模擬，分析加固前后溫度場與應力應變場的變化情況。通過有限元計算得出焊接溫度場、應力和變形的大小和分布規(guī)律，提出大型焊接構件焊接分

2、析切實可行的數(shù)值模擬方法，為實際加工制作提供參考，具有一定的工程意義。研究工作的主要內容和成果如下:
　　 (1)編寫移動雙橢球體熱源模型與分段移動雙橢球體熱源模型的DFLUX子程序，在ABAQUS中通過調用DFLUX實現(xiàn)熱源的分段移動。并提出網格尺寸適度擴大的粗網格模型，使大型焊接模型焊接過程動態(tài)模擬的效率大大提高。
　　 (2)采用粗細不同的網格模型配合移動雙橢球體熱源與分段移動雙橢球體熱源模型進行不同組合方案的焊接

3、溫度場、應力應變場模擬分析，計算分析結果表明:粗網格配合移動雙橢球體熱源模型不僅計算代價較小且計算精度高，能準確預測焊接變形最大位置，模擬效果較好，是大型焊接構件焊接過程數(shù)值模擬行之有效的方法。分段熱源采用細網格計算精度要高于粗網格，并隨著分段段數(shù)的增多，計算結果會逐漸趨近精確模擬結果，但計算時間也會增長。分段熱源無論采用粗細網格都能準確預測最大焊接殘余變形位置，如果對精度要求不高但須對焊接變形最大處加固位置進行預測可采用此模擬方法。<