薄壁箱型臂焊接顺序优化

焊接顺序对薄壁箱型臂的焊后残余应力和残余变形影响很大。本文以30m高空作业车一节臂为例,分析不同焊接顺序对薄壁箱型臂焊接残余应力和变形大小的影响。先取薄壁箱型臂其中一条角焊缝为研究对象,选取四种焊接顺序方案进行数值模拟,综合对比各方案焊后残余应力和残余变形,得到T型接头单条角焊缝最优焊接顺序。再以薄壁箱型臂整体四条焊缝为研究对象,选取四种焊接顺序方案,以同样的方法得到薄壁箱型臂整体最优焊接顺序。     

T型熔透焊接头残余应变有限元分析

厚板在焊接过程中会产生较大的残余应力和变形,通过对不同形式的T型熔透焊接头的残余应变进行有限元计算,分析了焊缝高度、钢板厚度、预热温度对接头残余应变的影响。     

全焊接钢结构桥梁焊接变形和残余应力的预测与控制研究

以上海闵浦二桥中的典型整体焊接节点为背景,利用热弹塑性有限元法对节点的焊接残余应力进行预测。研究结果显示:合理的多层焊方案,通过焊接变形和残余应力的相互抵消,可以起到减少焊接变形和残余应力的作用;得到了上、下弦节点(I型)的残余应力分布;实现了上下弦节点(I型)加工局部以及整体模型的焊接变形预测;为焊接变形的控制、焊接工艺的优化以及最佳装配焊接工艺的制订提供理论依据。     

钢管相贯X型节点焊接残余应力数值分析

焊接残余应力严重影响着结构的刚度、疲劳强度和高温蠕变开裂。为了深入研究X型钢管相贯焊接节点的极限承载力,系统地分析焊接残余应力是十分必要的。通过有限元软件建立X型钢管相贯焊接节点的模型,采用热分析与静力分析耦合的方法得到节点的温度场和残余应力的分布规律,分析表明:焊接残余应力和变形主要集中在焊缝处,且产生的主管弯曲变形加大了主管屈曲的破坏。     

对Q345钢板焊接应力与变形的分析

针对大型升船机承船厢板焊后应力与变形问题,分析了焊接残余应力、变形,提出了减少焊接残余应力、变形的措施,为实际生产中控制残余应力、变形提供了有益的指导。     

浅析钢结构焊接变形与残余应力控制方法

焊接是钢结构连接中常用的一种连接方式,焊缝的质量将直接影响结构整体性能,在焊接过程中产生的焊接变形和残余应力对结构的安全和可靠性有着重大的影响。文章简要分析了焊接变形和残余应力产生的原因,并对控制焊接变形和残余应力的方法进行综合论述。     

不同焊接工况焊接效应对箱板装配式钢结构加劲墙板的影响

通过ABAQUS关联DFLUX热源子程序对Q235B与Q345B钢板进行焊接模拟,并利用超声波检测方法对钢板进行焊接残余应力测试。试验发现：在焊缝热影响区上的纵向残余应力以拉应力为主,在整个焊件上横向残余应力既存在拉应力又存在压应力,且试验结果与模拟结果基本吻合,验证了ABAQUS模拟钢板焊接的可靠性。采用相同模拟方法对加劲钢板墙焊接过程进行模拟并对其焊接残余应力、焊接变形以及抗剪承载力进行分析。结果表明：加劲钢板墙的焊接残余应力与焊接变形主要发生在加劲肋与墙板焊缝处,沿焊缝方向上的残余应力均呈现上下两端小、中间大的特点;间断焊接对加劲钢板墙的高残余应力以及整体残余变形影响明显低于连续焊接;在所有焊接工况中,最小极限抗剪承载力与最大极限抗剪承载力相比下降了6.8%;对比所有工况后发现间断距离较大的焊接工况效果更好。     

盾构隧道复合管片接头板焊接的数值模拟研究

焊接变形及残余应力的存在会对焊接构件的应用产生不利影响,进行结构构件焊接变形的高精度预测和残余应力的分布预测具有重要的工程意义。本文针对复合管片接头板构件,利用ABAQUS有限元软件建立复合管片面板及接头板的三维实体模型,同时考虑材料非线性、几何非线性和边界非线性,并基于热-弹-塑性有限元法对接头板四周的焊接进行了模拟,分析了不同焊接顺序、环境温度及拘束状态对接头板焊接变形和残余应力的影响。结果表明:焊接顺序对复合管片接头板的变形有明显影响,采用平行对称焊接,先焊接长焊缝,后焊接短焊缝的顺序可有效降低Z方向的变形量;环境温度会改变构件残余应力的分布,随着环境温度的升高,纵向残余拉应力逐渐较小,距接头板上边缘约140～280 mm范围内的压应力也减小,而其他范围内的压应力呈增大趋势;拘束状态对纵向残余拉应力的影响较小,对纵向残余压应力的分布影响较大,在相距600～840 mm范围内设置两个对称拘束可对焊接变形起到控制作用。     

搭接接头与T型接头焊接角变形的分析

通过分析焊接残余角变形现有的几种计算方法，结合试验数据，指出搭接接头与T型接头焊接角变形的区别，给出了搭接接头焊接角变形的工程近似计算公式。     

高强度钢焊接节点残余应力对应力集中系数的影响

对一系列由屈服应力为690MPa的高强度钢板焊接而成的T型和Y型节点试件进行研究。节点焊接方式为电弧焊(SMAW)。两组试件分别采用不同的焊接工艺:一组试件在常温状态进行焊接,另一组将试件预热至100℃再进行焊接。研究两组试件靠近焊趾处的残余应力。首先,采用钻孔法研究节点的残余应力分布及变化;然后,采用ABAQUS有限元软件进行热应力耦合分析以研究节点的残余应力分布;最后,评估节点处残余应力对应力集中系数的影响。结合残余应力影响给出评估应力集中系数的新参数。     

焊接残余应力对网架负荷加固的影响分析

负荷条件下对网架结构进行加固时,焊接残余应力对网架结构的内力、变形有较大影响。本文结合某网架负荷加固工程,通过运用ANSYS有限元软件对焊接杆件施加等效温度荷载的方式,模拟网架负荷加固杆件焊接时的热胀冷缩。通过相应的应力、变形分析,得出焊接残余应力对网架结构负荷加固的影响。     

大型或复杂钢结构焊接残余应力与变形研究进展

综述了大型或复杂钢结构焊接残余应力与变形的研究进展,给出了材料高温性能、网格自适应技术、并行计算技术、子结构子模型技术及分解算法等焊接钢结构模拟新技术的研究现状,讨论了厚板、节点、整体复杂结构焊接残余应力的研究进展,总结了焊接残余应力的测量方法及应用情况,给出了大型或复杂结构今后的研究方向。结果表明:大型或复杂结构焊接残余应力在数值模拟方法、构件或整体结构性能、测量技术等方面都取得了一定的进展,随着大型复杂钢结构日益增多,研究焊接残余应力和变形问题将对工程结构的设计、施工及结构安全有十分重要的意义。     

海洋工程和船舶焊接变形预测方法研究

目前,影响海洋工程和船舶焊接结构质量的重要影响因素之一就是焊接变形,其产生的根本原因就是在焊接过程中因结构体受热不均、热梯度、残余应力等。基于此,本文对焊接变形预测的理论发展进程及其相关理论内涵进行详细阐述,并对基于神经网络的新型焊接变形预测理论的研究发展简单概述。     

超高层建筑钢板剪力墙施工技术

北京绿地中心工程钢板墙焊接量大,焊接变形及残余应力控制难度大。施工中采取了对钢板墙中的型钢柱、钢梁、钢板的安装顺序控制,对钢板之间焊接方式、焊接顺序控制,对焊接工艺控制,对设置连接钢板控制等措施。在焊接过程中对钢板进行变形监测,通过监测数据总结焊接变形的规律并调整焊接工艺,使钢板墙的施工质量满足设计及规范要求。     

深圳湾体育馆焊接合拢对结构受力性能的影响分析

焊接连接的杆件在焊缝冷却后会在杆件中产生残余变形与残余应力,其焊接构件的残余变形一般会受到周围构件的约束作用而转化为结构中的残余内力。这种在结构中新增的附加残余内力对结构受力性能极其不利,甚至使得部分杆件受压屈服或受拉断裂而失效。首先研究了单个非约束自由构件的焊接收缩变形规律,提出了收缩变形计算公式;其次提出了一种H形刚架模型,通过对横梁实施对接焊研究焊接连接中焊缝尺寸、焊接顺序以及周边构件的约束强弱对H形刚架体系焊接成型状态的影响。最后以深圳湾体育场焊接合拢过程为研究对象,通过等收缩量原则将上述结果应用到体育场的合拢中,指出焊接收缩对合拢缝周围杆件内力的影响不容忽视。     

如何控制焊接应力和变形

为有效控制钢结构因焊件的不均匀膨胀和收缩而造成的焊接变形，就焊接变形和焊接应力的各种影响因素进行分析，提出了相应的控制措施。     

焊接加固热作用对工形截面压弯钢构件承载性能的影响

为研究焊接加固热作用及不同初始负载对工字形压弯钢柱承载性能的影响,基于考虑热影响的热结构耦合分析方法进行了热源模型热输入改进,并考虑初始几何缺陷、初始残余应力及摩擦等,完成了不同负载下焊接加固的3个工字形压弯钢柱的模拟分析。研究了焊接位移时程、腹板应力应变重分布及荷载位移关系,通过有限元分析与相应试验结果对比验证,进而获得了试验无法获得的焊接温度场、翼缘与加固板间的焊接应力应变重分布以及翼缘边缘屈服承载力等结果,并将承载力结果与规范计算结果对比,考察了现有设计方法。结果表明,焊接顺序决定焊接变形的发展过程,焊接热输入和初始负载共同决定持载焊接的位移变化范围和焊接残余变形的大小;初始负载越大,应力应变重分布往偏心受力方向发展更多,承载力越低,而初始残余应力不影响极限承载力;采用考虑热影响的有限元方法具有一定可行性和总体安全性,规范设计方法仍有可提升空间。     

厚板焊接残余应力有限元分析

根据热弹塑应力理论、有限元增量理论,利用大型有限元软件ANSYS对于厚板建立有限元模型,模拟分层焊接过程,查看不同分层过程对厚度方向残余应力分布的影响。研究I形、V形、X形坡口焊接,分析不同坡口形式对焊接残余应力的影响。分析结果表明,厚板分层焊接能降低焊接残余应力,坡口的选择对残余应力有明显影响。为残余应力的理论分析提供参考。     

大型钢柱、实腹钢梁焊接后扭曲变形与校正工艺

简单介绍了焊接残余应力、焊接变形以及影响焊接应力分布和大小的因素、现阶段防止焊接变形的措施以及火焰矫正法。