基于固有應變法的艦船標準平臺焊接失穩(wěn)變形預測研究.pdf

1、在船體建造過程中，焊接作為船舶制造的重要手段，其作業(yè)量占船體建造總作業(yè)量的75％以上，焊接質量直接決定了船體質量和建造效率。由于通常采用電弧焊進行焊接作業(yè)，在焊接過程中焊件受熱不均勻，在焊縫熱影響區(qū)內會產生極大的溫度梯度。而當焊件冷卻至室溫后，結構會發(fā)生變形，使得焊接結構的形狀和尺寸不可避免地會出現變形的情況。
　　當用于搭載功能模塊的艦船標準平臺采用薄板結構時，焊接導致的失穩(wěn)變形也隨之發(fā)生，這種變形對裝配精度有著很大的影響。因此

2、有必要對于焊接失穩(wěn)變形進行相應的預測。
　　與傳統(tǒng)用于焊接變形預測的方法相比，固有應變法具有快速有效的計算特點和優(yōu)勢。在本文中，基于固有應變理論和大變形理論，結合特征值分析和有限元分析，將相關結構作為研究焊接失穩(wěn)變形問題的對象，進行以下內容的研究：
　　首先，建立研究對象模型，基于熱彈塑性有限元分析，對典型焊接接頭進行焊接模擬分析，從后處理模塊中得到的塑形應變等焊接固有應變的分布，并根據這些應變的分布情況研究用于模擬焊接失穩(wěn)

3、變形的固有應變，結合固有應變計算公式求出典型焊接接頭在不同方向上固有應變的大小。
　　然后，根據適用于模擬計算的固有應變加載方式，將前面計算出的固有應變加載在模型焊縫及其附近單元區(qū)域，以用于對平板模型和加筋板結構模型進行特征值分析，計算出相應焊接參數和尺寸條件下的失穩(wěn)模態(tài)。并通過控制變量的方法，研究結構尺寸、熱輸入、焊接順序、構件數量、結構形式等因素對失穩(wěn)機理的影響，得出相關結論，并驗證基于固有應變理論和特征值分析理論研究失穩(wěn)機理