基于缺口应力法的IIW多轴疲劳准则分析

焊接接头的多轴疲劳强度评估是领域内的复杂课题.结合缺口应力法,利用ⅡW多轴疲劳准则对已公开发表的文献中的多轴疲劳试验数据进行了重新评估.结果表明,缺口应力系统下的比例加载与非比例加载数据点重合性较好;ⅡW推荐的单轴疲劳评估S-N曲线不适用于多轴疲劳评估,循环次数在1×104 ~1×105范围内时,可能得到偏危险的评估结果;而高于1×105次时,评估结果过于保守.基于此,拟合得到了存活率P_s=97.7%的S-N评估曲线,其疲劳等级FAT=430 MPa,斜率m=5.8,同时适用于比例加载与非比例加载,可为工程焊接结构疲劳寿命预估提供参考.     

角焊缝角变形的产生机制与固有剪切应变分量的双抛物面分布模型

以T形焊接接头为算例,结合热弹塑性有限元法和映射应变分量法,研究了角焊缝角变形的产生机制。结果发现:角焊缝产生角变形的主要根源是固有剪切应变,而不是传统思维认为的横向固有正应变,且角变形的大小与固有剪切应变的分布形式密切相关。基于一系列T形焊接接头的数值试验,提出了角焊缝固有剪切应变分量的双抛物面分布模型。     

铝合金真空镀膜室超大开口密封面变形有限元分析

采用有限元方法，利用大型CAE数值分析软件ANSYS对某真空镀膜系统的镀膜室建立更符合工程实际的立体模型进行计算，分析出在工作状态下，该真空系统镀膜室的密封面的变形分布，为产品的研制设计提供了详实、可靠的理论依据。     

基于MSC.Marc的多道焊数值模拟

桥梁和船舶制造业一直受到焊接残余应力和变形所导致的生产费用提高、延误工期问题的困扰，研究焊接残余应力和变形具有重要的工程实际意义。本文利用有限元分析软件MSC．Marc对平板对接多道焊进行了实时三维数值模拟，得到了焊接温度场、焊后残余应力分布以及变形，并对模拟计算结果进行了定性分析。     

搅拌筒结构有限元分析和比较

本文从搅拌筒的破坏形式入手，分析了搅拌筒的受力情况，运用I-deas软件对某搅拌车的搅拌筒整体结构进行有限元分析计算，并对搅拌筒球冠局部的三种不同结构形式进行了基于应力和变形的定量比较分析，为搅拌筒的结构改进设计提供定型参考依据。     

船体中厚板冷压成形的回弹模拟

以船体中厚板材冷压成形为研究对象,基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟对成形过程和回弹过程进行分析;以成形件变形量和板厚为变量,研究其对板材回弹的影响规律,并进行了船板冷压回弹试验测量。结果表明,对于船体中厚板材,变形量和板厚对成形件的回弹有着显著的影响,模拟预估值能够达到精度要求。     

太阳能二氧化碳运输船的概念设计

全球海洋油气资源潜力巨大,越来越多的海洋平台投入使用,伴生气和废气大部分通过火炬放空,放空的气体中含有大量二氧化碳。为了降低油气田的二氧化碳排放,找到一种更加经济有效的二氧化碳处理方法,我们提出二氧化碳运输船的概念设计。海洋平台液化、储存二氧化碳;二氧化碳运输船负责运输,且其装载有太阳能板,电能供给船舶和储罐再液化,做到绿色船舶:陆基二氧化碳装卸储存码头负责临时储存运回的二氧化碳。二氧化碳随后实现再利用,相比单纯的封存更加经济,使二氧化碳的价值最大化且环保。     

特厚板多层多道焊的Marc有限元模拟

厚板焊接残余应力场的影响因素众多,变化复杂,其应力分布模型的研究是此领域的难点之一,有关的试验样本尚不多见。以两块100 mm的厚板焊接为研究对象,试验模型材质为A105钢,采用埋弧焊,进行多道焊接。采用试验测量和MSC.Marc有限元模拟相结合的方法,对100 mm特厚板多层多道焊的残余应力进行对比分析研究,给出上表面横向残余应力和纵向残余应力以及厚度方向残余应力的分布曲线。有限元计算结果与试验测量结果吻合较好,证明该有限元模型的合理性。特别地,厚度方向残余应力可以通过有限元模型计算得出,解决了实际工程中厚板内部应力难得出的问题,为进一步研究特厚板焊接残余应力提供参考依据。     

塔机塔身有限元建模方法及其可靠性验证

本文根据不同的计算需要提出了两种塔机塔身有限元建模、约束和载荷施加方法．并通过试验验证了这两种方法计算结论的可靠性。     

Research on stress concentration factor of tube joints under pure bending and torsion loading

For fatigue strength design and evaluation as well as for multiaxial fatigue tests analysis of welded structures, the stress concentration factor(SCF) at the weld must be known. In the present study, two common models of multiaxial fatigue tests, tube-plate(TP) model and tube-tube(TT) model are selected as the research objects. SCFs of the two models with various geometric parameters under pure bending and pure torsion loading have been investigated by conducting a series of three-dimensional(3 D) finite element models based on linear elasticity theory. The effect of weld width(w), plate thickness(t), weld toe notch radius(r), and reinforcement angle(θ) on SCF is assessed. The quadratic parametric equations based on t/r are proposed to predict SCFs of the two models, which reveal satisfactory accuracy.