發(fā)布時(shí)間：2017-11-25 16:07

  本文關(guān)鍵詞：鋼橋箱型桿件腹板焊接橫向彎曲火焰矯正研究與應(yīng)用

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【摘要】：作為鋼橋中的一種基本結(jié)構(gòu)構(gòu)件,箱型桿件廣泛應(yīng)用于桁架梁橋、桁架拱橋、斜拉橋和懸索橋加勁梁中。一直以來,箱型桿件在制造過程中的焊接變形問題對(duì)其生產(chǎn)效率和質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生影響。本文根據(jù)熱彈塑性有限元法,借助ANSYS有限元計(jì)算工具,以箱型桿件腹板作為研究對(duì)象,針對(duì)目前工程中制作鋼橋箱型桿件腹板時(shí)所產(chǎn)生的一維橫向彎曲變形,借助數(shù)值模擬方法來研究氣體火焰矯正變形的過程。本文主要的工作如下：首先,介紹焊接殘余變形火焰矯正基本理論,有針對(duì)性地論述了有限元分析理論在火焰矯正中的應(yīng)用及其特點(diǎn)。列出了火焰矯正熱過程中傳熱基本形式、有限元熱分析的基本方程,進(jìn)一步闡述了非線性瞬態(tài)熱傳導(dǎo)分析所用的離散方法。概述了在有限元分析火焰矯正變形場(chǎng)時(shí)所用基本理論,總結(jié)了熱彈塑性理論基礎(chǔ)及其求解方法。其次,詳細(xì)總結(jié)了模擬火焰矯正溫度場(chǎng)、變形場(chǎng)的步驟及方法,闡述并解決了其中涉及的關(guān)鍵問題：模型的建立、網(wǎng)格的劃分、單元的選擇、熱源參數(shù)的選擇、邊界條件的確定、荷載的施加、模擬熱源的移動(dòng)、溫度場(chǎng)與變形場(chǎng)之間的耦合等。然后,依據(jù)上述所建立的模型,分別進(jìn)行熱分析和力學(xué)分析,就得到的溫度場(chǎng)、變形場(chǎng)結(jié)果研究火焰矯正及冷卻過程構(gòu)件的溫度、變形分布及變化,探討焊接變形火焰矯正的作用機(jī)理和規(guī)律。最后,就參數(shù)和流程兩方面會(huì)對(duì)火焰矯正過程產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行分析,優(yōu)化鋼橋箱型桿件腹板焊接殘余變形火焰矯正的參數(shù)和措施,并用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核,驗(yàn)證計(jì)算值的可靠性,為優(yōu)化火焰矯正過程、提高其效率提供參考。依據(jù)本文所述的方法步驟,能夠有效實(shí)現(xiàn)鋼橋箱型桿件腹板火焰矯正的數(shù)值模擬,通過與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比分析,計(jì)算結(jié)果符合實(shí)際。文中的研究方法可以拓展應(yīng)用到整個(gè)箱型桿件乃至于其他鋼橋構(gòu)件焊接殘余變形火焰矯正的研究中,所提出的優(yōu)化措施在生產(chǎn)中具有積極意義。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U445.583

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本文編號(hào)：1226584