基于ANSYS的板材焊缝残余应力分析

焊接是机械制造中常用的一种重要连接手段,焊缝的质量对于机械产品的质量有着重要的影响,本文以机械设计中常见的钢板焊接为例,利用ANSYS中的焊接计算功能对焊接过程和焊接残余应力进行了分析,对焊接问题的处理有重要借鉴意义。     

焊缝线膨胀系数匹配对焊接残余应力的影响规律

采用热弹塑性有限元法对焊缝与母材线膨胀系数匹配对焊接过程中的动态应力以及残余应力的影响规律进行了研究。在相同焊接热源模型和热输入量作用下的计算结果表明,焊缝与母材等胀匹配时,焊缝中心的纵向残余应力σｘ为拉应力,其值随母材屈服强度σ＾ｐｓ变化。     

球罐环焊缝接头残余应力的三维非线性有限元分析

建立了球罐环焊缝焊接温度场和焊接应力应变场三维移动热源有限元分析模型,考虑了材料的热物理性能和力学性能随温度而变化,应用单元生死技术模拟焊接填充过程,模拟计算出移动热源作用下的温度场,以及以温度场为基础的环焊缝接头焊接应力应变场的分布规律:温度场结果表明,由于焊接的热输入和速度不同,以及热源加载体积不相等,每道焊接的最高温度均不相等。应力场的分析结果表明,在球罐内表面的焊缝及近缝区,呈现双向残余拉应力(经向和周向),而在外表面的对应区域,经向残余应力是压应力,周向残余应力为拉应力。     

不同坡口焊缝残余应力的有限元分析

对接焊缝在不同坡口型式时残余应力的影响是不同的。应用有限元方法,对不同坡口型式焊缝的残余应力进行了有限元分析,得出不同型式焊缝的残余应力分布与大小,为制定正确的焊接工艺、改善焊缝性能等实际生产和使用提供理论依据。     

改善管道环焊缝接头残余拉应力的研究

本文对管道环焊缝残余应力的产生机理与分布规律进行研究。通过调整应力分布的工艺,可以显著降低焊接接头内表面残余拉应力,甚至产生压应力,从而提高管道抗应力腐蚀开裂的能力。     

CF—62钢焊缝残余应力测试

对４４ｍｍ厚的ＣＦ－６２钢宽板和窗形拘束板焊缝的残余应力测试和结果基本代表了球罐的实际焊接残余应力状况，同时通过对宽板和窗形拘束板各种状态下焊接残应力测试表明，焊缝余高打磨、预加载等措施对降低焊接残余应力都有一定作用，而热处理的效果相对较好。     

爆炸消除残余应力

本文论述了爆炸消除残余应力的原理、工艺和应用范围、爆炸在爆炸成形、校形、焊接、切割、强化、硬化等方面都得到了不同程度的应用,但利用爆炸消除焊接残余应力却是近年来开发的新技术。目前这一技术在苏联、南斯拉夫等国已有应用,我国也对这一技术进行了研究和初步的应用。     

焊接残余应力测试方法的研究

在同一焊接试板同一部位分别用钴孔法及X衍射法测量焊接残余应力,通过分析对比发现钻孔法测试残余应力结果是可信的,而X射线衍射法所测得的残余应力值应减去钢板表面原有的轧制残余应力后才是焊接残余应力。本文还把上述两种方法的测试结果与Masubuchi提出的对接焊缝内纵向残余应力的分布进行比较,提出了工程中估算残余应力的方法。     

相变对管道环焊缝残余应力的影响

利用ADINA程序计算了管道环焊缝接头未考虑相变和考虑相变两种情况下的残余应力,有限元分析中考虑了材料热物理性能参数和力学性能参数的温度相关性.结果表明,考虑相变应力比未考虑相变应力,其外表面的轴向压应力值增加,内表面的拉应力值降低;外表面的环向应力出现压应力,内表面的拉应力值降低,最大拉应力的峰值区偏向近缝区.这说明相变应力对管道接头焊缝和近缝区有较大的影响.计算结果与实测结果基本一致,对焊接接头的金相组织分析也验证了计算结果.     

辅助热源影响焊接残余应力的研究

采用曲壳单元热弹性有限元法,对ＬＳＮＤ静态低应力无变形焊接控制技术中辅助热源影响焊接残余应力的规律进行了数值模拟。计算结果表明,辅助热源如与焊接热源同时冷却则对焊接残余应力的影响不大,只有焊缝冷却至低温阶段后再冷却的辅助热源才有利于降低焊接残余应力。     

304不锈钢半管夹套焊接部位残余应力有限元模拟

半圆管夹套设备最常见的问题是夹套焊接部位开裂引起泄漏。焊接残余应力是重要的影响因素之一。本文利用有限元软件ABAQUS，开发了一个顺次耦合的焊接热应力计算程序，讨论坡口形式、线能量、半管间距等参数的变化对焊接残余应力的影响，得到了半管结构残余应力分布特征，找到了最大焊接残余应力的位置及大小，为半管夹套的安全评定提供参考。     

纯铜车削加工残余应力的仿真及试验研究

针对纯铜材料的车削加工,基于AdvantEdge建立三维切削有限元模型开展加工残余应力仿真,并通过XRD结合电解剥层的方式开展应力测试对模型进行验证,结果表明该模型能够对纯铜车削加工残余应力实现有效预测,在此基础上采用该模型探究了不同切削速度、进给量及切削深度下加工残余应力的演化规律.     

风力发电机转子支架焊缝残余应力的实验研究

应用电测盲孔法对风力发电机转子支架退火前后焊接区残余应力进行了测试,得到了风力发电机转子支架焊接区退火前后残余应力的分布和变化规律,验证了风力发电机转子支架热处理工艺的处理效果,为兆瓦级发电机构件焊接、退火等加工工艺的分析评价及其服役期间的质量监控和分析,提供了第一手的实验数据。     

薄壁筒焊缝残余应力研究

介绍了薄壁筒焊缝残余应力的实验研究。研究结果表明 ,薄壁筒环焊缝存在残余压应力 ,且垂直于焊缝纵向呈压应力分布 ,同时通过电测实验 ,对电测法测定压力容器残余应力的可靠性及测试精度进行了探讨和评价。     

焊接接头残余应力分析

利用光弹性模拟试验技术，对常用的几种焊接接头的残余应力分布规律进行了研究，为进一步分析焊接结构的残余应力分布规律打下了基础。     

LY12铝合金薄板焊接残余应力测试分析

采用切条法和有限元计算,完成了对LY12铝合金薄板焊件焊接残余应力的测试和数值分析,测得的纵向焊接残余应力数值与有限元计算的结果吻合良好,研究结果表明,分析得到的残余应力分布,对LY12铝合金薄板在焊后服役过程中承受的应力状态分析提供了基础理论依据,有着实际的意义。     

海洋工程复合立管环缝焊接工艺研究

本文针对3mm316Lss／23．8mmDNV—OS—F101Qr415cs与ASTMA182F51（UN31805）复合管与异种钢的焊接进行了焊接工艺研究,从焊接性、焊接方法、焊接材料、接头坡口、焊接参数、焊接接头力学性能、微观金相、硬度及化学成分等方面进行了研究,优化了焊接工艺。     

低碳钢焊缝金属强度组配对焊接残余应力分布的影响规律

采用热弹塑性有限元方法,对平板对接接头中焊缝金属强度组配对焊接残余应力分布的影响进行了研究。结果表明,对于高组配接头,纵向残余应力的峰值接近焊缝金属的屈服极限,出现在焊缝中心。对于低组配接头,纵向残余应力的峰值接近母材的屈服极限,并发生在焊缝附近。随着对含有残余应力的接头施加外载,焊缝金属强度组配对纵向应力分布的影响依然存在,但残余应力的影响在减小。对承受外载的焊接接头,逐步卸除外载后,焊缝横截面     

浅谈返修焊缝中残余应力的测定

为了确保返修焊缝的质量,除保证焊缝内无夹渣、气孔、裂纹、未焊透,焊缝外观上无咬边,焊缝圆滑过渡和有一定的焊缝尺寸要求外,还应尽量减少返修焊缝的残余应力。因为焊接残余应力的存在,往往会使焊接结构的许用应力降低,疲劳强度下降,同时还会使焊接结构或材料的薄弱环节出现裂纹。如果在高压下工作的,容器内存在着较高的焊接残余应力,将是十分