本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)值模擬的桁架式樁腿管節(jié)點裝焊工藝研究

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【摘要】：自升式海洋平臺的建造工藝一直是研究的重點,特別是桁架式樁腿管節(jié)點裝焊工藝研究。桁架式樁腿是海洋平臺在工作中承受各種復(fù)雜載荷的主要結(jié)構(gòu),而構(gòu)成桁架式樁腿的各種類型管節(jié)點是其主要組成部分,管節(jié)點的裝焊質(zhì)量直接影響著整個樁腿乃至整個海洋平臺的使用壽命,因此對構(gòu)成桁架式樁腿的各種類型管節(jié)點的裝焊工藝進行研究尤為重要。本論文主要對典型管節(jié)點的裝焊工藝進行了重點研究。(1)以X型桁架式樁腿為例,研究了桁架式樁腿的分段總段劃分;研究了各種類型管節(jié)點的結(jié)構(gòu)特點及工藝要點。以Y型管節(jié)點為典型案例,分別從材料的選擇、預(yù)熱溫度的確定、裝配方式以及焊接工藝參數(shù)的確定進行了分析和研究。(2)介紹了焊接數(shù)值模擬的基礎(chǔ)理論,即溫度熱傳導(dǎo)方程和焊接熱彈塑性理論;也介紹了基于數(shù)值模擬基本理論的有限元方法以及有限元分析軟件ANSYS,分析了有限元法和軟件的APDL程序語言應(yīng)用在管節(jié)點焊接數(shù)值模擬中的適用性和優(yōu)勢所在。(3)利用有限元分析軟件ANSYS對平面Y型管節(jié)點從預(yù)熱、焊接,到焊后熱處理過程做了數(shù)值模擬,分析了焊接過程中各向應(yīng)力在各路徑上的分布和變化趨勢,以及焊后變形在焊縫中的分布情況。探討了不同焊接速度、約束方式對焊后殘余應(yīng)力和變形的影響。并對平面K型管節(jié)點和空間雙Y型管節(jié)點焊接過程進行了數(shù)值模擬,分析了距離相近的節(jié)點焊后殘余應(yīng)力的大小、分布及相互影響的情況。(4)以CJ46型平臺X型桁架式樁腿的環(huán)形總段建造為例,結(jié)合典型管節(jié)點焊接數(shù)值模擬結(jié)果,對桁架式樁腿的環(huán)形總段裝焊工藝進行了研究,重點研究了人字架裝焊、單片預(yù)制、V型分段裝焊和環(huán)形總段總組等主要環(huán)節(jié)的裝焊工藝要點及精度控制。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U674.38;U671.8
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本文編號：1189352