鋼箱梁制造焊接過程溫度場及應(yīng)力場的數(shù)值分析.pdf

1、隨著我國機(jī)械焊接加工技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，鋼箱梁的焊接加工技術(shù)和制造工藝也隨之得到了迅速的發(fā)展。鋼箱梁具有自重輕、承載大、施工和制造方便、整體性好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛運(yùn)用在城市土木工程道路橋梁中的各種立交橋以及高架橋中。焊接接頭作為焊接構(gòu)件的重要組成部分，對焊接構(gòu)件的性能有較大的影響，其主要原因在于焊接之后容易在構(gòu)件中形成焊接殘余應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力和殘余變形在一定環(huán)境下將嚴(yán)重地影響到焊件的疲勞強(qiáng)度、抗腐蝕能力和抗高溫蠕變能力。焊接殘余應(yīng)力和殘余

2、變形的問題十分復(fù)雜，很難僅通過理論上的分析來進(jìn)行處理。因此在實(shí)際工程當(dāng)中通常都是采用將理論分析和數(shù)值分析相結(jié)合，并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比來預(yù)測焊接殘余應(yīng)力與殘余變形的變化規(guī)律。
　　本文以成都市二環(huán)路改造工程的鋼箱梁制造為研究背景，通過有限元方法對鋼箱梁的焊接過程進(jìn)行數(shù)值模擬，分析鋼箱梁在焊接制造過程中產(chǎn)生的焊接殘余應(yīng)力及殘余變形，并探討其影響因素，為鋼箱梁的制造提供參考和借鑒。本文研究內(nèi)容如下:
　　1.探討了焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生

3、的原因和影響因素，以及論述了焊接殘余應(yīng)力對焊接結(jié)構(gòu)的影響。
　　2.探討了焊接數(shù)值模擬分析的理論基礎(chǔ)，并結(jié)合ANSYS軟件對焊接數(shù)值模擬過程的模型的建立、邊界條件的設(shè)置、熱源的選擇、材料非線性問題以及加載求解等問題的處理進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　3.利用ANSYS有限元分析軟件實(shí)現(xiàn)了成都市二環(huán)路改造工程中鋼箱梁中第七種焊接構(gòu)造在兩種熱源模型下的數(shù)值模擬過程，通過與其它相關(guān)文獻(xiàn)結(jié)果比較，認(rèn)為該焊接過程溫度場和應(yīng)力場數(shù)值模擬結(jié)果是