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。     

建筑钢箱梁节段接口环缝焊接变形研究

南淝河大桥钢箱梁为全焊接结构,箱梁断面宽度较大,采用钢材厚度较薄。另外,桥位箱梁的环缝焊接为野外作业环境,给环形焊接收缩、变形和质量控制带来难度。环缝焊接的质量决定桥梁的安全性,为了保证桥梁的整体安全,控制焊接变形,对钢箱梁焊接和焊接变形控制进行分析,制定合理的焊接工艺流程,采取有效控制变形的措施。建立钢箱梁有限元模型,对环缝焊接变形进行预测,研究焊接顺序对环缝焊接变形的影响,利用MATLAB软件对不同焊接顺序下的钢箱梁顶板的平面度进行分析和评价。     

焊接中的变形预测

焊接过程中的变形预测是钢结构加工制作需要解决的问题,通过在对组合工字型截面的焊接进行数值分析的基础上,给出了常用的焊接顺序下,每条焊缝的施焊后的焊接变形值为钢梁的制作提供了变形的定量控制依据,切实解决了焊接过程中的变形预测。     

基于ANSYS生死单元技术的臂筒焊接变形研究

基于泛用有限元分析软件ANSYS,采用生死单元方法,对高空作业机械臂筒焊接过程产生的温度场、应力场和应变场的热弹塑性模型进行研究,应用APDL语言实现了焊接过程瞬态温度及变形的动态模拟。同时通过焊接机器人实际进行薄壁臂筒的焊接,并实测焊接变形,结果表明,数值模拟得到的变形和试验数据基本吻合,变形趋势一致,为焊接变形控制提供了理论支撑。     

基于最大Lyapunov指数的变形预测模式研究

变形危害巨大,变形监测与变形预测则成为必然,由于变形的过程受到地质、水文、地震和人类工程活动等因素的影响,可视为一种具有混沌特征的动力系统。故本文以混沌理论为基础,提出了基于最大Lyapunov指数的变形观测模式,并利用工程实例进行了分析研究。研究表明,变形监测时间序列中的最大Lyapunov指数均大于0,根据混沌理论,可判断变形序列存在混沌现象,同时预测的结果显示,基于混沌时间序列的最大Lyapunov指数法的预测具有较高的精度,故研究成果具有的一定的理论和应用价值,为变形预测提供了新途径。     

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。     

高速列车车体侧墙焊接变形研究

针对某型号列车铝合金侧墙的焊接变形问题,基于固有应变法,建立了该车侧墙模型,并借助有限元软件对其焊接变形进行数值模拟。研究了不同焊接顺序及焊接线能量对列车侧墙各个方向变形量的影响,结果表明:不同焊接顺序及焊接线能量下焊接变形的分布规律基本一致,采用内外混合的焊接顺序和较小的焊接线能量能有效减小焊接变形。     

基于灰色理论对排桩围护结构顶部水平位移的分析

首先分析现阶段深基坑开挖工程的难点,提出随着信息化的发展,预测基坑变形具有重要性。运用基于灰色理论GM(1,1)模型,对佛山橡树湾基坑排桩围护的顶部累计水平位移数据进行分析,预测变形趋势。结果表明,使用灰色理论GM(1,1)能够较好预测基坑排桩围护的变形。并且对灰色理论预测基坑变形作了系统归纳,为实际工程提供指导意义。     

激光焊在解决薄壁壳体焊接变形的应用研究

基于薄壁壳体的焊接变形,研究了壳体变形理论、T形接头的激光焊工艺,利用激光焊技术解决了其焊接变形大的问题。根据激光热源、壳体材料的特点制定焊接工艺流程,通过改变激光入射角的方式,解决薄壁壳体上T形接头的激光焊问题。通过试验验证,确定激光焊参数,在保证焊接质量的前提下,做到焊接变形小、焊缝成形美观,壳体焊接变形控制在0. 12 mm以下。     

深大基坑施工变形的智能预测与控制

基于模糊控制理论,结合智能控制思想,构建针对施工变形的预测控制系统,本文所论述的智能预测控制系统主要构成要件为神经网络预测器与模糊控制器,采用神经网络多步预测与时间窗口滚动技术,对深大基坑施工进行全过程、全方位、多角度滚动预测。该预测系统可实现对多步施工变形的一次性预测,实现了对基坑施工参数的及早调整与变形控制。并且基于此,结合模糊理论针对基坑施工变形开发模糊控制器,从而对施工过程进行了实时主动控制。     

装载机后车架主梁焊接变形的计算和预测

在对金属结构的焊接过程进行理论分析之后，本介绍了焊接变形计算的计算机程序。然后，针对９３６Ｅ装载机后车架主梁，建立了有限元模型，按不同的焊接工艺次序进行了计算分析，计算结果与实测结果吻合较好，为控制焊接变形、制定结构的施焊工艺方案，提供了可靠的根据依据。     

控制焊接变形在钢结构制作中的作用

目前焊接已成为钢结构制作的主要连接方式，由此，因焊接而产生的焊接变形对结构质量的影响更加突出，如何防止焊接变形愈来愈成为钢结构制作的关键。就一些结构制作工程施工中存在的焊接变形问题进行分析与研究，指出防止焊接变形在结构制作中具有十分重要的作用。     

上海磁悬浮功能件用软磁钢焊接工艺研究

通过对上海磁悬浮工程功能件用05Si2CrCuNi软磁钢焊接材料的选择和焊接工艺的研究,根据焊接试验结果和结构焊接变形控制的要求,制定了符合制造要求的磁悬浮功能件焊接工艺。     

乏燃料水池不锈钢衬里焊接缺陷及变形控制

针对红沿河核电站KX厂房乏燃料水池不锈钢衬里施工过程中出现的焊接缺陷及变形情况,从覆面焊缝坡口型式、焊接方法、焊接工艺参数和防焊接变形措施等技术细节,提出改进方案,有效地消除了焊接缺陷和构件变形,从而保证了施工质量,为今后同类核电站乏燃料水池不锈钢衬里施工提供经验借鉴。     

预制钢箱梁节段接口匹配工艺及接口环缝焊接变形的规律

结合天津海河蚌埠桥钢箱梁节段桥位施工,大桥钢箱梁为全焊接结构,钢箱梁断面宽度大,所用钢材厚度较薄,加之钢箱梁环缝桥位施焊在野外作业,施焊环境恶劣,桥位环缝焊接变形、焊接收缩量和焊接质量的控制等有一定的难度。钢箱梁是天津海河蚌埠桥悬索桥上部的承重钢结构,其焊接质量直接关系到桥梁的安全。为保证产品整体质量,控制焊接变形,对钢箱梁焊接和焊接变形控制进行细致地分析,制定合理可靠的焊接工艺流程,采用焊接变形小和焊接收缩量小的焊接工艺措施。在钢箱梁环缝焊接过程中,通过对人、机、料、环等各方面的控制,保证钢箱梁环缝的焊接质量。根据施工经验,探索预制钢箱梁节段接口匹配工艺及接口环缝焊接变形的规律,通过采取工艺措施确保大桥整体线形满足设计要求。     

钢结构箱型公路桥梁板块的焊接及变形控制

介绍了钢结构箱型公路桥梁顶板、底板、斜底板等主要单元件加劲肋的焊接和焊接变形的控制方法,对桥梁拱度线形在板块焊接过程中如何进行控制也进行了详细的阐述,为钢结构箱型公路桥梁的制造提供一些参考和经验。     

矩形顶管施工引起土体分层变形计算方法研究

随着矩形顶管在大城市地下通道建设中的广泛应用,建立矩形顶管施工引起周围地层变形的计算预测模型已成为当前顶管施工必须加以重视的问题。矩形顶管施工引起周围土体变形的主导因素为摩擦力、开挖面附加应力、土体损失,理论分析必须考虑这几个主导因素。针对以上主导因素,提出考虑三者共同作用下的矩形顶管施工地层位移计算方法。用Mindlin位移解对应力作用面积分析顶进过程中开挖面附加应力及摩擦力引起的地层变形;以随机介质理论分析建筑缝隙引起的土体损失产生的地层变形。考虑到各影响因素的相对独立性,将各因素引起的地层变形叠加,从而得到主导因素影响下的地层变形预测模型。通过理论计算,开挖面附加应力、摩擦力主导隆起区地层变形,土体损失主导沉降区地层变形,地层埋深越大此现象越明显。将理论计算值与实测结果对比,两者在变化趋势及变化量上趋于吻合,因此,所提公式可作为类似工程工前地层变形预测计算公式。     

钢箱梁桥挑檐制作工艺方法

武汉市二环线钢箱梁桥挑檐因其多处位置设计采用薄板焊接,焊接变形难以控制,现场安装线形不易保证.根据钢箱梁桥挑檐制作过程中的方法,通过提炼总结,制定合理制作顺序及控制焊接变形工艺,为同类钢箱梁桥结构制作提供经验.     

锅炉集箱手孔裂纹的焊接修复

75t／h蒸汽锅炉集箱手孔焊缝出现贯穿性裂纹．采用改进焊接结构,严格控制焊接变形等工艺措施,采用氯弧焊封底,手工电弧焊修复,既保证了手孔圈焊后不变形,密封良好,又使焊缝得到了修复．     

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。