用有限元法預(yù)測(cè)焊接變形和殘余應(yīng)力.pdf

1、為了制定合理有效的船體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則，對(duì)船體分段的焊接變形作仿真計(jì)算是很有必要的。仿真計(jì)算的最終目標(biāo)是給出一個(gè)最適宜的焊接流程，使得結(jié)構(gòu)因焊接產(chǎn)生的殘余變形和殘余應(yīng)力降到最小。焊接過(guò)程中會(huì)有多種物理現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生，在本論文中，通過(guò)具體算例闡述了焊接的基本原理和各參數(shù)之間的關(guān)系，表明了有限元計(jì)算的實(shí)用性。計(jì)算過(guò)程中的誤差一部分來(lái)源于切割和焊接產(chǎn)生的熱變形，一部分來(lái)源于人為因素帶來(lái)的尺寸改變，這些誤差的矯正工作必然會(huì)增加生產(chǎn)成本。

2、本文的工作目標(biāo)是對(duì)平板堆焊和角接焊這樣的典型焊接形式進(jìn)行仿真計(jì)算。首先建立一個(gè)可移動(dòng)的熱源，再進(jìn)行鋼板中的溫度分布的計(jì)算，用固有應(yīng)變法計(jì)算焊縫附近的等效收縮力，最后測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷暮附幼冃?，并用ANSYS軟件作相應(yīng)的有限元分析，最終得到平面內(nèi)的收縮量和平面外的角變形值。計(jì)算中的模型是三維的平板，其焊接殘余應(yīng)力也是三維分布的，用ANSYS的APDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了熱源在板上表面沿直線焊縫的移動(dòng)。本文得到的有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值吻合良好，得出的變形