基于有限元的多次补焊焊接残余应力的数值模拟

应用有限元方法建立了补焊温度场的数学模型，并对温度场进行一定的简化。焊接应力分为热应力和组织应力两部分，分别给出了热应力和组织应力的计算模型。利用ANSYS有限元软件以BHW35钢补焊为例进行数值模拟，给出了有限元的实现过程。并分别给出了一次、三次、五次补焊的模拟结果。并将计算模拟值与实际测量数值比较。计算结果和实际测量数值基本吻合。并根据应力分布情况，得到一些结论，焊缝中心的残余应力变化不大；热影响区存在较高的残余拉应力，且同一位置，随修复次数的增加，应力值逐渐提高；残余拉应力区宽度变大。文中还给出了焊后热处理后的应力大小情况，以证明焊后热处理能改善应力分布。     

焊接残余应力数值模拟的研究与发展

分析了用有限元法计算焊接残余应力的基本理论，其中包括温度场和应力场的数值模拟，介绍了焊接残余应力数值模拟方法的近期研究成果，并探讨了焊接残余应力数值模拟技术的发展趋势。     

预置应力对焊接残余应力峰值的影响

运用三维热塑性有限元法对不同预置应力下搭接接头角焊缝的焊接残余应力的影响进行了分析,提出了通过预置应力来降低焊缝根部的焊接残余应力峰值,从而提高结构的使用寿命的方法。     

焊接顺序对厚板焊接残余应力分布的影响

采用试验手段和数值模拟方法研究了不锈钢厚板多道焊的残余应力分布特征．通过比较数值模拟结果和试验测量值,验证了基于Quick Welder软件开发的用于多道焊的热一弹一塑性有限元计算方法．同时,通过数值模拟澄清了焊接顺序对最终残余应力的影响．结果表明,焊接顺序对纵向和横向残余应力有明显影响．焊接顺序不仅显著影响峰值应力的...     

基于ANSYS的厚板多道焊焊接残余应力模拟

利用ANSYS参数化有限元分析APDL语言编制相关程序,对980钢平板对接焊的温度场及应力场进行模拟,为实际生产过程中分析焊接结构性能、优化焊接工艺提供了有效指导.     

BT20钛合金电子束焊接残余应力三维有限元数值模拟

研究钛合金电子束焊接构件残余应力的大小和分布，了解残余应力的形成机理，具有十分重要的理论和实际意义。作者利用ANSYS程序模拟了BT20钛合金电子束焊态和焊后电子束局部热处理的实际焊接温度场以及焊接接头应力场的变化和残余应力的分布。计算结果表明，钛合金薄板焊缝中心残余拉应力的峰值达到焊缝金属屈服强度σn的60％-70％；焊后电子束局部热处理可以降低焊缝中心处的拉伸残余应力值，降低约50％左右；用所建模型计算得到的数值结果规律与实测的残余应力值基本一致。     

焊接结构和顺序对焊接残余应力影响研究

采用有限元软件MSC.Marc,对使用高强钢制造的工程机械常用局部加强贴板焊接结构进行焊接残余应力数值模拟计算分析。文中分别对四种不同结构和焊接顺序进行计算,对比分析结果表明:结构拘束和焊接顺序对焊接残余应力有重要影响,局部加强贴板增加结构拘束度,导致焊接残余应力增大;先焊主结构,再焊局部加强贴板,焊接残余应力最大。因此,合适地设计焊接结构和焊接顺序有利于降低结构的焊接残余应力,提高焊接结构的可靠性。     

焊接顺序对Q370qE桥梁钢焊接残余应力的影响

利用数值模拟和试验的方法,采用考虑材料性能、双椭球体积热源的顺序耦合热力有限元模型研究了焊接顺序对Q370qE桥梁钢十字接头残余应力的影响.通过对比数值模拟和小孔法实验测得的焊接残余应力,验证了有限元模型.针对实际焊接时所选择的焊道焊接方向,对十字焊接在不同焊接顺序下的残余应力进行模拟.结果 表明,焊接顺序显著影响十字...     

焊接顺序对薄壁箱梁变形和残余应力的影响

为了优化起重机用Q345材料薄壁箱梁结构的焊接顺序,采用有限元热弹塑性分析方法对不同焊接顺序的焊接变形和残余应力进行了数值模拟。定量描述了焊接顺序对焊接变形和残余应力的影响。通过对比分析,总结了焊接变形和残余应力的变化规律,提出了薄壁箱梁结构的最优焊接顺序。结果表明,采用同时同方向分段退焊的焊接顺序,并按照图5中方案三或四进行施焊,可有效控制薄壁箱梁结构的焊接变形和残余应力。     

焊接顺序对Q345qD钢厚板焊接接头残余应力和变形的影响

基于ABAQUS有限元软件的热弹塑性分析方法,分析了32 mm厚Q345qD钢对焊接头在熔化极气体保护焊下的残余应力和残余变形。结合试验测试和数值模拟,研究了4种不同焊接顺序对焊接接头残余应力分布和残余变形的影响。采用ABAQUS软件中的单元生死技术模拟焊接过程,热源模型采用双椭球体积热源。结果表明,数值模拟结果与试验结果相符,改变焊接顺序对温度场影响不大,两侧焊道单次交替焊接相比两侧焊道多次交替焊接的横向残余应力整体应力较小,最大值从356 MPa降到278 MPa,降低了21.91%;而两侧焊道多次交替焊接的纵向残余应力整体应力较大,纵向残余应力最大值从303 MPa升到368 MPa,增加了21.45%。与两侧焊道单次交替焊接相比,两侧焊道多次交替焊接的厚度方向变形较小,最大值从1.67 mm降到0.04 mm,降低了97.60%。     

焊接工艺参数对焊接残余应力的影响

选取20G作为实验材料,采用埋弧自动焊焊接成试板,分别考察了焊接电流和焊接速度这两个焊接工艺参数对其焊接残余应力数值大小的影响。结果表明,焊接电流一定时,焊接残余拉应力随焊接速度增大而增大;焊接速度一定时,焊接电流越大,焊接残余拉应力越大。     

热源模型参数对焊接残余应力和变形影响的研究

以低碳钢平板TIG单道焊为例,研究了热源模型形状参数对焊接残余应力和变形的影响.结果表明:热源模型形状参数对焊接残余应力大小及分布的影响并不明显,但对焊接变形尤其是角变形有一定的影响.     

基于ANSYS单元生死技术的焊接模拟

以开V型坡口钢板为例,利用ANSYS软件对其焊接过程进行了有限元模拟,建立了合理的三维实体模型,使用单元生死技术模拟焊接焊缝的依次生成,获得了焊接温度场及残余应力场的分布规律,并对结果进行了分析和讨论。得出计算结果与实测结果比较吻合,说明了ANSYS的单元生死技术能有效地模拟焊接过程,本方法对各种关键问题的处理比较得当。     

基于ANSYS单元生死技术的焊接模拟

以开V型坡口钢板为例,利用ANSYS软件对其焊接过程进行有限元模拟,建立了合理的三维实体模型,使用单元"生死"技术模拟焊接焊缝的依次生成,获得了焊接温度场及残余应力场的分布规律,并对结果进行了分析和讨论,得出计算结果与实测结果比较吻合,说明ANSYS的单元生死技术能有效地模拟焊接过程,本方法对各种关键问题的处理比较得当。     

焊缝强度不匹配对残余应力的影响

基于热弹塑性有限元法,开发顺次耦合焊接残余应力计算程序,对Q345R钢焊接残余应力进行分析,讨论焊缝强度不匹配对残余应力的影响.结果表明,焊缝强度对残余应力影响较大.当焊缝屈服强度与母材相同时,焊缝纵向残余应力高达屈服强度.当焊缝屈服强度高于母材强度时,焊缝纵向残余应力高达屈服强度,热影响区纵向残余应力高于母材屈服强度.且随着焊缝强度增加,热影响区纵向残余应力增加.     

基于ANSYS的铸造过程热应力双向耦合模拟

为提高铸造过程温度场和应力场的模拟精度,开发了基于ANSYS的铸造过程热应力双向耦合模拟的FEM/FEM集成系统.系统使用接触单元处理铸件·铸型间的相互作用,采用一致的有限元网格模型模拟温度场和应力场,并实现了温度场-应力场的相互影响.最后使用该系统进行了应力框铸件的实例验算,模拟结果与实验结果吻合良好.     

基于ANSYS的熔化极弧焊温度场三维数值模拟

分析了熔化极焊接电弧及熔滴热输入分布模式,利用有限元软件ANSYS对温度场进行了计算,采用APDL编写了移动热源加载子程序.在不同焊接规范下,对试验所得熔宽和熔深值与模拟值进行比较,最大误差不超过8%,并分析了工件截面变化对焊接温度场的影响,有利于后续的熔池系统建模和控制.     

焊接方法对T92钢焊接接头韧性的影响

通过冲击试验、断口扫描和金相组织观察,研究了GTAW和GTAW/SMAW两种焊接方法对T92钢焊接接头韧性的影响。结果表明,焊接方法对HAZ的韧性影响不大,但对焊缝的韧性有很大的影响;奥氏体晶粒粗大及奥氏体柱状晶都能够降低焊缝的韧性,并提出了改善焊缝韧性的途径。     

基于ANSYS模拟不同参数对20钢焊接温度场的影响

选20钢为研究对象,利用ANSYS软件,建立几何模型和有限元模型,对不同焊接参数下的温度场进行了模拟.在其他条件一定的情况下,分析了电流、电压、板长及板厚分别对温度场的影响.结果表明:电流和电压对焊接温度场的影响最大,板材厚度其次,板材长度最小.