基于固有應(yīng)變法的艦船標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)焊接失穩(wěn)變形預(yù)測(cè)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(zhì)量直接決定了船體質(zhì)量和建造效率。由于通常采用電弧焊進(jìn)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(nèi)會(huì)產(chǎn)生極大的溫度梯度。而當(dāng)焊件冷卻至室溫后，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變形，使得焊接結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸不可避免地會(huì)出現(xiàn)變形的情況。
　　當(dāng)用于搭載功能模塊的艦船標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)采用薄板結(jié)構(gòu)時(shí)，焊接導(dǎo)致的失穩(wěn)變形也隨之發(fā)生，這種變形對(duì)裝配精度有著很大的影響。因此

2、有必要對(duì)于焊接失穩(wěn)變形進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)。
　　與傳統(tǒng)用于焊接變形預(yù)測(cè)的方法相比，固有應(yīng)變法具有快速有效的計(jì)算特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。在本文中，基于固有應(yīng)變理論和大變形理論，結(jié)合特征值分析和有限元分析，將相關(guān)結(jié)構(gòu)作為研究焊接失穩(wěn)變形問題的對(duì)象，進(jìn)行以下內(nèi)容的研究：
　　首先，建立研究對(duì)象模型，基于熱彈塑性有限元分析，對(duì)典型焊接接頭進(jìn)行焊接模擬分析，從后處理模塊中得到的塑形應(yīng)變等焊接固有應(yīng)變的分布，并根據(jù)這些應(yīng)變的分布情況研究用于模擬焊接失穩(wěn)

3、變形的固有應(yīng)變，結(jié)合固有應(yīng)變計(jì)算公式求出典型焊接接頭在不同方向上固有應(yīng)變的大小。
　　然后，根據(jù)適用于模擬計(jì)算的固有應(yīng)變加載方式，將前面計(jì)算出的固有應(yīng)變加載在模型焊縫及其附近單元區(qū)域，以用于對(duì)平板模型和加筋板結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行特征值分析，計(jì)算出相應(yīng)焊接參數(shù)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(jié)構(gòu)尺寸、熱輸入、焊接順序、構(gòu)件數(shù)量、結(jié)構(gòu)形式等因素對(duì)失穩(wěn)機(jī)理的影響，得出相關(guān)結(jié)論，并驗(yàn)證基于固有應(yīng)變理論和特征值分析理論研究失穩(wěn)機(jī)理