高温焊接温度场及应力场的数值模拟

建立了高温焊接工艺数值模拟模型,对在不同温度下高温焊接的温度场和焊接残余应力场进行了数值模拟。结果表明:500℃,600℃和700℃温度下高温焊接焊缝中心点上纵向残余应力相对于常温焊接的降低幅度分别为:57.3%,73.1%和81.3%,横向残余应力的降低幅度分别为:17.6%,36.9%和63.8%;高温焊接使得应力场的分布趋于均匀化,温度越高,应力分布也越均匀。     

高强度薄壁钢材板-板焊接节点残余应力分布(2):数值模拟

采用连续耦合热应力分析来模拟RQT701高强度薄壁钢材板-板焊接节点的焊接过程及最终残余应力分布。通过与试验结果进行对比,验证了数值模拟的精确度和可靠性。并利用缩尺模型参数研究法,研究主要焊接参数对残余应力的大小和分布的影响。     

钢结构梁柱节点焊接模拟技术应用

以全焊接钢结构梁柱节点为研究对象,利用ABAQUS平台自编热源子程序DFLUX,基于顺序耦合法对残余应力场分布情况进行动态模拟,通过残余应力基础上的拟静力分析结果与试验结果的对比分析,表明焊接模拟的必要性和对拟静力分析结果的影响。     

不等厚钢板对接焊缝焊接残余应力研究

为研究钢结构桥梁中不等厚钢板对接焊缝焊接残余应力的大小及分布规律,文中采用ABAQUS模拟软件,建立了16 mm厚与24 mm厚Q345qD钢板对接多层焊三维有限元模型,通过顺序耦合的方法对焊接过程进行了模拟,并将模拟得到的应力场结果与盲孔法试验结果进行对比验证。结果表明沿垂直于焊缝路径上,纵向残余应力在远离热影响区表现为压应力,而在热影响区表现为拉应力,较薄钢板一侧的纵向残余应力略小于较厚钢板一侧的残余应力。横向残余应力一致表现为拉应力,其分布规律具有明显的不对称性。在平行于焊缝路径上,纵向残余应力变化明显,呈现为拉-压交替的分布形式,横向残余应力在焊缝两端表现为压应力,且向试件中心逐渐过渡为拉应力。     

热应力法在钢结构焊接疲劳模拟中的应用

基于ANSYS平台,给出了间接热应力法计算焊接残余应力的计算流程。以V型坡口钢板为例,利用APDL语言编程,获得了焊接温度场及残余应力场的分布规律,计算结果与实测结果比较吻合。对于进一步研究焊接疲劳具有指导意义。     

焊接残余应力对激光冲击应力场影响的数值分析

本文通过有限元方法分析了焊接残余应力场对激光冲击处理后形成的残余应力场的影响。以法国电力公司核反应堆冷却系统的镍合金600对接焊圆管为原型,建立了激光冲击处理的非线性弹塑性有限元模型,并引入焊接残余应力场作为数值模拟的初始条件。有限元结果表明,在有初始焊接残余应力场的情况下,一次冲击后仍能使镍合金600对接焊圆管形成残余压应力表层,但是最大压力值和压应力化深度减小;多次冲击后压应力化程度增大,且7次冲击后趋于饱和,初始焊接应力场对冲击残余应力场的影响变小,可忽略不计。     

对焊接高强度钢材箱型构件中残余应力的评估

关于残余应力在低碳型钢中的大小和分布之前已经进行了很多研究,然而,对于高强度型钢中残余应力的测定研究甚少。高强钢和低碳钢在应力-应变曲线及高温材料特性上的差异是研究高强度焊接型钢残余应力的必要研究方面。在当前研究中,采用以厚11mm的Q460钢板焊接而成、不同的3个箱型柱做试验。切条法和钻孔法都可用于测量。最终将可看到测定的残余应力在3个箱型柱中的分布状况及其相应的简易残余应力分布图。与低碳钢的残余应力图相比较,可以发现,由高强度钢板焊接而成的箱型柱有较低的残余应力比。同时也对采用不同测定方法(切条法、钻孔法)所造成的差异进行了比较。     

残余应力对钢管-焊接空心球节点疲劳强度的影响分析

以钢管-焊接空心球节点为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS,采用相应的物理模型,考虑了钢材物理参数及力学参数随温度变化的非线性性能,采用生死单元技术对焊接过程中加热及冷却温度场的正确模拟,得出焊缝在不同时间段的焊接温度分布,将热单元转化为结构单元,得出焊缝在各时间段的应力分布,说明采用ANSYS软件模拟焊缝的焊接过程是可行的。分析残余应力对构件疲劳强度的影响,提出减小残余应力的措施。     

焊接过程对方钢管-C型钢焊接混凝土组合剪力墙受力性能影响研究

方钢管-C型钢焊接内填混凝土组合剪力墙是一种新型的双钢板混凝土组合剪力墙.为分析焊接残余应力对墙体抗震性能的影响,首先基于ABAQUS有限元软件,采用间接耦合法对该新型组合剪力墙进行三维数值模拟分析,得到了焊接温度场和残余应力场的分布规律及特点.结果表明:墙体横向和沿厚度方向的残余应力都很小,分析时可以忽略.在此基础上...     

深圳平安金融中心幕墙连接件焊接影响分析

焊接残余应力对焊接构件的性能具有重要影响,直接关系到工程质量的好坏、结构的安全。对已受荷载作用的结构一般须避免再行焊接,若不得已需对受荷结构施焊,则须了解焊接过程中温度场的变化和应力场的变化。基于热弹塑性理论,利用MSC.MARC软件中的热-结构耦合功能,对深圳平安金融中心幕墙连接件与受力状态下主体钢结构焊接过程进行数值模拟,分析焊接过程中温度场的变化和应力场的变化,得到最终残余应力的分布规律,给出了主体钢结构受残余应力影响范围。     

The influence of the fabrication process on the buckling of thin-walled steel box sections

Steel box sections are usually fabricated from flat plates which are welded at the corners. The welding process can introduce residual stresses and geometric imperfections into the sections which can influence their strength. For some thin-walled sections, large periodic geometric imperfections have been observed in manufactured sections. Subsequent investigations have indicated that the imperfections are in fact buckling deformations i.e. the box section has buckled due to welding residual stresses prior to any application of external load. The welding procedure and the behaviour of the box sections under load has been modelled using a finite element analysis that accounts for both geometric and material non-linearities. Tests have been carried out on box sections with a range of width to thickness ratios for the plate elements. Modelling has been shown to give good correlation with the test results. The conditions for buckling to take place as a result of the welding process have been established. A design method has been proposed.     

扁平钢箱梁U肋焊接残余应力数值模拟分析

已建成的扁平钢箱梁桥在运营过程中发现一些与结构、构造和制造相关的病害,并且随着服役时间的增长越来越突出。其原因是扁平钢箱梁结构采用薄板组焊而成,因此,扁平钢箱梁在未受力之前,便已存在着由于焊接所产生的应力场和变形场,导致扁平钢箱梁普遍出现裂纹等病害。运用热结构耦合法对扁平钢箱梁U肋与桥面板交接处焊接的温度场和应力场进行数值模拟计算分析,并得到焊接残余应力的分布规律,为进一步分析结构病害与加固设计提供依据。     

Schweißen unter Betriebsbeanspruchung – Numerische und experimentelle Bestimmung des Temperaturfeldes beim Schweißen

Welding under service loads – numerical and experimental assessment of temperature fields due to welding. The experimental determination of temperature fields due to welding gives only rough information about the residual stresses in the vicinity of the sensor. An experimental time dependent determination of a quickly changing temperature field is almost impossible. The paper describes the basics of a numerical temperature field determination due to MAG‐welding. The result of the temperature field determination serves as an input for the assessment of the mechanical residual stresses. A comparison of theoretical and experimental results are given.     

焊接钢梁残余应力有限元分析

采用通用有限元软件ANSYS模拟分析焊接工字梁的焊接过程,对焊接残余应力场进行数值模拟并进行有限元分析,从而得到焊接钢梁残余应力的大小及分布规律,以便设计人员在进行相关焊缝设计时对残余应力的大小进行估算,为工程实践应用提供一定的指导。     

T型钢节点焊接残余应力及变形研究

运用有限元方法分析研究了T型节点焊接的残余应力与变形,重点阐述了该T型焊接变形的类型、残余应力分布规律及控制焊接变形的措施,供类似工程参考。     

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。     

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。     

焊接高强钢薄壁板-板节点残余应力研究(1):试验研究

对高强钢薄壁板-板T型和Y型节点焊趾附近的残余应力分布进行研究。制作的2组试件分别在常温和100°C的预热温度下焊接预制成型。采用ASTM钻孔法研究预热和节点几何形状对焊趾附近残余应力分布的影响,并进一步研究了支撑平板切割对节点焊趾附近残余应力分布的影响。试验结果表明,焊趾附近可能出现的抗拉残余应力相当于屈服强度的1/3,其值随着平板厚度和转角的增加而增大。另外,研究发现,预热是降低残余应力增大的有效方法,而支撑平板切割可以显著缓解焊趾处的残余应力。     

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。