焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬.pdf

1、焊接技術(shù)因其靈活、快速和方便的連接成型特點(diǎn),而廣泛應(yīng)用于橋梁、汽車、船舶、電力、石油、石化以及航空航天等各個(gè)領(lǐng)域。但焊接所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力會(huì)對焊接結(jié)構(gòu)的性能和使用帶來不利影響。因此,定性特別是定量的分析殘余應(yīng)力的影響因素具有非常重要的意義。本文在對焊接溫度場和應(yīng)力場數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述的基礎(chǔ)上,結(jié)合非線性瞬態(tài)熱傳導(dǎo)原理、彈塑性熱力學(xué)理論,采用正交試驗(yàn)的方法,運(yùn)用有限元法對焊接構(gòu)件殘余應(yīng)力的全過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。得到了如下結(jié)論:

2、　　在建立合理模型的基礎(chǔ)上,以25＃鋼板對接焊為研究對象,對影響焊接殘余應(yīng)力的3個(gè)重要因素?zé)岷腹に?、焊接道?shù)、焊接電流設(shè)計(jì)了9組正交試驗(yàn)方案,采用有限元熱力間接耦合方法對9組正交試驗(yàn)分別進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn):在本文設(shè)計(jì)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中,熱焊工藝對焊接殘余應(yīng)力影響最大,也就是最大影響因素,其次是焊接電流,最小是焊接道數(shù)。
　　在本文給定的3個(gè)焊接因素條件下,對正交試驗(yàn)的最大影響因素?zé)岷腹に嚭痛我绊懸蛩睾附与娏鞣謩e進(jìn)行焊接殘

3、余應(yīng)力模擬研究。分析結(jié)果表明:對熱焊工藝而言,當(dāng)其它條件一定的情況下,發(fā)現(xiàn)焊接殘余應(yīng)力隨著焊前加熱溫度的增加而降低。焊前加熱溫度越高,焊后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力就越小。隨著熱焊工藝溫度的增加,焊接殘余應(yīng)力都有不同程度的減小,熱焊工藝溫度不同,焊接殘余應(yīng)力減小幅度也不同,焊前加熱溫度分別為400℃和600℃時(shí),焊接殘余應(yīng)力與室溫20℃時(shí)相比降低幅度較大;當(dāng)焊前加熱溫度分別為200℃和800℃時(shí),焊接殘余應(yīng)力與室溫20℃時(shí)相比降低幅度相對較小。對焊