【摘要】：查閱我國規(guī)范和德國規(guī)范后發(fā)現(xiàn)關于對接連接的相關要求,德國規(guī)范DIN18800-1提出了上下重疊的兩塊尺寸、材料相同的鋼板進行對接連接時,做好上層鋼板焊縫坡口角度切開20°,下層鋼板焊縫坡口角度切開50°的準備。而國內鋼結構設計標準GB 50017-2017沒有相關內容。此外,我國鋼結構設計標準GB50017規(guī)定,當兩塊厚度相差超過4mm的鋼板進行對接時,在較厚鋼板的一側或兩側處應做成坡度不大于1:2.5斜角,焊縫坡口形式應根據(jù)較薄板件要求取用。德國鋼結構規(guī)范DIN 18800-1規(guī)定,當兩塊厚度相差超過10mm的鋼板進行對接時,應保證接縫處焊趾高度差不大于10mm,在較厚鋼板截面的一側或兩側處做成坡度為不大于1:1的斜角,其余與中國規(guī)范要求相同。目前,我國已有關于鋼板對接焊縫的相關試驗和有限元分析的研究,但針對雙層鋼板對接焊縫、不同厚度鋼板對接焊縫研究較少。為了深入研究雙層鋼板、不同厚度鋼板對接焊縫的殘余應力場,本文設計了3組雙層鋼板對接焊縫試件,并對殘余應力場進行了測試,并使用有限元軟件進行了仿真模擬。主要研究內容包括:(1)本文按照德國規(guī)范要求設計了3組Q345雙層鋼板對接焊縫試件,通過盲孔試驗法得到了各組試件的殘余應力分布情況。每組的三個相同試件表現(xiàn)出相似的應力結果,驗證了盲孔試驗法的準確性。通過模擬移動熱源,得到雙層鋼板模型的溫度場,保證了焊接的仿真過程與真實焊接過程相同,得出了較小焊縫坡口角度可以減少熱輸入量。(2)本文使用有限元軟件,按照德國規(guī)范要求建立了各種鋼板厚度的Q345雙層鋼板對接焊縫模型,得到了其在不同焊縫坡口角度下殘余應力分布情況,發(fā)現(xiàn)雙層鋼板橫向殘余應力分布存在不對稱,隨焊縫坡口角度增大,橫向殘余應力峰值增加,不對稱分布加劇。并按照中國規(guī)范要求建立了相同厚度的單層鋼板對接焊縫,對比分析單層鋼板和雙層鋼板的殘余應力場、溫度場,得出雙層鋼板的橫向應力峰值低于單層鋼板的。(3)本文使用有限元軟件,按照德國規(guī)范要求建立了各種鋼板厚度的Q345雙層鋼板對接焊縫力學模型,對存在殘余應力場的雙層鋼板模型進行了單向靜態(tài)拉伸,得到了其在不同焊縫坡口角度下的荷載位移曲線。得出了雙層鋼板的焊縫坡口角度的大小對承載力無直接影響。(4)本文按照德國規(guī)范要求設計了不同厚度Q345鋼板一側對齊對接焊縫模型,研究其在不同較薄鋼板厚度、過渡坡度、接縫處焊趾高度差的殘余應力分布,并與按照中國規(guī)范要求設計不同厚度一側對齊對接焊縫模型的殘余應力場進行對比,得出隨著過渡坡度減小或焊趾高度差減小,構件在較厚鋼板焊趾處的橫向殘余應力明顯下降。(5)本文建立不同厚度鋼板一側對齊對接焊縫模型,分析鋼板厚度、過渡斜角坡度、接縫處焊趾高度差和接縫處圓弧半徑對焊縫處應力集中系數(shù)的影響。結果表明,應力集中發(fā)生在兩塊鋼板中較薄鋼板的焊趾處,且受較薄鋼板厚度影響較大;當超過中國規(guī)范規(guī)定的過渡斜角坡度值1:2.5時,應力集中系數(shù)顯著增加;當增大德國規(guī)范規(guī)定的接縫處焊趾高度差,應力集中系數(shù)明顯增大;合理增加接縫處圓弧半徑,能明顯緩解焊縫處應力集中現(xiàn)象。
【圖文】：

在焊接加熱后的急速冷卻過程，構件內將產(chǎn)生金屬硬化應力和焊接翹曲變形等缺陷，會在一定程度上影響結構的焊接裝配的精確性。的連接形式[5][6][7]直于軸心拉力或軸心壓力的對接焊縫的承載力強度計算公式；

廣州大學碩士學位論文截面（SHS 和 RHS）管狀 X 形接頭的應力集中系數(shù)（SCFs）的進行了實驗和數(shù)研究。在靜態(tài)載荷下，通過使用條帶應變儀測量典型熱點位置處的應變來確定與 CIDECT 中給出的碳鋼管 X 形接頭的設計公式計算的 SCF 進行比較。比較結CIDECT 中規(guī)定的 SCF 的設計規(guī)則對于冷成型不銹鋼管狀 X 形接頭不太適用，有CIDECT中SCF的設計規(guī)則提出了冷成型不銹鋼管X型接頭SCF的設計方程，，方程更為準確地描述冷成型不銹鋼管 X 型接頭的熱點應力。內外關于鋼結構規(guī)范對接焊縫連接構造的區(qū)別國《氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口》[74-75]規(guī)范建議單層中一種焊縫 V 型坡口形式具體如圖 1-2 如下， 為 V 型坡口角度 ，b
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU391

【參考文獻】

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本文編號：2658874