海洋平臺是國家海洋開發(fā)戰(zhàn)略的重要設備,但因其結構復雜,焊接操作復雜,常在制造過程中產(chǎn)生較大的焊接變形,嚴重威脅海洋平臺的安全長效運行。因此準確掌握焊接工藝、有效控制焊接變形、精確預測焊接工藝施工參數(shù),是海洋平臺質(zhì)量控制的核心技術。為探究海洋平臺結構焊接變形控制方法,制定焊接變形預防措施,本文以海洋平臺建造構件中常見的懸臂梁、樁腿作為典型結構,基于有限元計算軟件MSC.Marc,研究不同焊接工藝因素對其焊接變形的影響規(guī)律。具體研究內(nèi)容如下:（1）有限元分析方法模擬焊接過程的應用研究。通過對焊接變形過程的分析研究,分析有限元法求解焊接過程的原理方法,指出了模擬焊接過程中模型優(yōu)化、熱源模型選擇、生死單元技術等方法的合理應用,可極大提高焊接過程模擬效率和模擬精度。（2）焊接工藝參數(shù)對樁腿結構焊接變形規(guī)律的影響。通過對樁腿結構進行分析,將樁腿拆分為樁腿大厚板高強鋼結構和樁腿K形管結構,使用有限元計算軟件建立子結構模型,模擬研究了樁腿子結構的焊接變形規(guī)律,指出了不同焊接功率、焊接速度、焊接順序?qū)锻鹊湫徒Y構焊接變形的影響。（3）焊接工藝參數(shù)對懸臂梁結構焊接變形規(guī)律的影響。針對懸臂梁結構特點將其拆分... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 實驗法
        1.2.2 解析法
        1.2.3 數(shù)值模擬法
    1.3 海洋平臺結構焊接變形分析
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 有限元分析方法模擬焊接過程應用研究
    2.1 有限元方法簡介
    2.2 焊接數(shù)值模擬基本原理
        2.2.1 焊接過程中的傳熱條件
        2.2.2 焊接過程中的數(shù)學邊界條件
        2.2.3 熱傳導問題的有限元法
    2.3 焊接熱源模型
        2.3.1 帶狀高斯熱源模型
        2.3.2 正態(tài)高斯熱源模型
        2.3.3 體熱源模型
    2.4 焊接模擬過程的生死單元技術
    2.5 本文研究方法分析
        2.5.1 關鍵問題分析
        2.5.2 解決方法介紹
    2.6 本章小結
3 典型樁腿結構焊接變形控制研究
    3.1 樁腿結構研究技術方案
    3.2 樁腿大厚板高強鋼結構建模
        3.2.1 樁腿大厚板高強鋼結構幾何模型
        3.2.2 樁腿大厚板高強鋼結構有限元模型
    3.3 樁腿大厚板高強鋼結構有限元模擬計算
        3.3.1 焊接功率對焊接撓度的影響規(guī)律
        3.3.2 焊接速度對焊接撓度的影響規(guī)律
    3.4 樁腿K形管結構建模
    3.5 樁腿K形管結構有限元模擬計算
        3.5.1 焊接功率對K形管變形的影響
        3.5.2 焊接速度對K形管變形的影響
        3.5.3 焊接順序?qū)形管變形的影響
        3.5.4 管輪廓線的焊接變形計算及分析
    3.6 本章小結
4 典型懸臂梁結構焊接變形控制研究
    4.1 懸臂梁結構研究技術方案
    4.2 懸臂梁結構建模
    4.3 懸臂梁雙層T型結構模型
        4.3.1 焊接順序?qū)﹄p層T型結構的影響
        4.3.2 焊接功率對雙層T型結構的影響
        4.3.3 焊接速度對雙層T型結構的影響
    4.4 懸臂梁肘板結構模型
        4.4.1 焊接功率對肘板結構的影響
        4.4.2 焊接速度對肘板結構的影響
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]船體結構火工矯正工藝熱彈塑性分析[J]. 劉玉君,莫立新,張愛霞,鄧燕萍.  中國造船. 2005(01)
[2]焊接數(shù)值模擬中分段移動熱源模型的建立及應用[J]. 蔡志鵬,趙海燕,鹿安理,史清宇.  中國機械工程. 2002(03)
[3]焊接殘余應力的簡要估算法[J]. 汪建華.  造船技術. 1983(03)
[4]瞬態(tài)溫度埸和熱彈塑性埸的有限元分析[J]. 樓志文,童云生,閔行.  西安交通大學學報. 1981(06)
[5]船體焊接接頭的拘束度及其對冷裂縫的影響[J]. 陳楚,汪建華,唐逸民,陳立功.  造船技術. 1981(03)

博士論文
[1]U肋加勁鋼橋面板焊接殘余應力與變形研究[D]. 顧穎.西南交通大學 2016

碩士論文
[1]大型船體結構焊接變形熱彈塑性有限元數(shù)值模擬方法研究[D]. 沈濟超.上海交通大學 2015
[2]焊接殘余應力對船體結構疲勞強度影響的分析[D]. 高博.集美大學 2014
[3]半潛式海洋平臺建造精度控制研究[D]. 李彬.哈爾濱工程大學 2012



本文編號：3350591