基于ANSYS的U肋角焊缝双丝埋弧焊热应力数值模拟

利用ANSYS软件建立了钢桥正交异性板双丝埋弧焊的有限元模型,并划分网格,加载双椭球移动热源模拟整个焊接过程的动态变化,计算出了焊件的温度场,最后调用温度场结果并使用热-结构耦合功能计算出了焊件的残余应力分布。计算结果表明:热源中心处温度梯度较大,而热源后方温度变化放缓,1500 s左右时焊件冷却至室温。U肋和底板的残余应力分布大致相同,焊缝区的残余应力表现为拉应力且数值较大,峰值超过材料的屈服强度,远离焊缝处逐渐过渡为压应力且最后趋于平缓。数值模拟的结果可以为焊接工艺参数的设计和残余应力分布的研究提供参考。