立管环焊缝残余应力Kriging近似预测模型研究

深海立管的焊接残余应力严重影响结构的服役寿命和安全性能。以立管用X65管线钢作为研究对象,建立有限元模型,选择双椭球热源模型模拟移动热源,采用生死单元法模拟焊料填充过程,进行环焊缝焊接过程模拟得到管道焊接残余应力场的分布规律。通过正交试验优化设计焊接工艺参数,在有限元分析基础上确定焊接残余应力,进行简化假设而建立了残余应力Kriging近似预测模型,对比分析了模型预测结果和有限元计算结果,发现一致性高。因而可通过此模型预测不同工艺参数下的残余应力数值,其表现出较高的工程应用价值。