發(fā)布時(shí)間：2018-01-28 20:28

  本文關(guān)鍵詞： 兵器科學(xué)與技術(shù) 裝甲鋼 耦合本構(gòu)模型 有限元 焊接殘余應(yīng)力 組織　出處：《兵工學(xué)報(bào)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：裝甲鋼焊接熱循環(huán)過程中固態(tài)相變對焊接殘余應(yīng)力的演變及大小有著重要影響,而現(xiàn)有的有限元軟件本構(gòu)模型無法考慮固態(tài)相變的作用。在傳熱學(xué)、固態(tài)相變理論和連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基礎(chǔ)上,建立了溫度-組織-應(yīng)力耦合的本構(gòu)模型,本構(gòu)模型中綜合考慮了固態(tài)相變引起的體積變化、力學(xué)性能變化和相變塑性對焊接殘余應(yīng)力的影響,采用ABAQUS子程序UMAT通過二次開發(fā)將該本構(gòu)模型嵌入通用有限元軟件中,對裝甲鋼平板對接焊進(jìn)行研究,獲得了裝甲鋼焊接熱循環(huán)過程中溫度、組織及殘余應(yīng)力變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:裝甲鋼平板中斷面表面寬度方向,在縱向殘余應(yīng)力表征上,耦合本構(gòu)模型的模擬結(jié)果與X射線衍射測量結(jié)果具有較好的一致性,驗(yàn)證了耦合本構(gòu)模型的正確性,并表明相變塑性對相變區(qū)的殘余應(yīng)力存在一定的松弛作用;對于裝甲鋼近縫區(qū)縱向殘余應(yīng)力大小:完全相變區(qū)部分相變區(qū)未發(fā)生相變區(qū)。
[Abstract]:Solid phase transformation plays an important role in the evolution and size of welding residual stress during welding thermal cycle of armored steel, but the existing constitutive model of finite element software can not consider the effect of solid phase transformation. Based on the theory of solid phase transition and continuum mechanics, a constitutive model of temperature-microstructure-stress coupling is established. The volume change caused by solid phase transition is considered comprehensively in the constitutive model. The influence of mechanical properties and transformation plasticity on welding residual stress was studied. The constitutive model was embedded into the general finite element software by using ABAQUS subprogram UMAT. The variation of temperature, microstructure and residual stress during welding thermal cycle of armored steel plate was studied. The results showed that the surface width direction of the section in the plate was obtained. On the characterization of longitudinal residual stress, the simulation results of coupled constitutive model are in good agreement with the measured results of X-ray diffraction, which verifies the correctness of the coupled constitutive model. It is shown that the plasticity of phase transformation has a certain relaxation effect on the residual stress in the transformation zone. For the longitudinal residual stress of armored steel near slit region, there is no phase transition zone in the partial phase change zone in the complete phase transition zone.
【作者單位】： 西北機(jī)電工程研究所;
【分類號】：TG404
【正文快照】： 0引言裝甲鋼是一種用于作戰(zhàn)裝備的保護(hù)性合金材料,焊接是裝甲鋼結(jié)構(gòu)的主要連接方式。由于熔焊時(shí)焊接熱輸入集中性,造成焊縫及熱影響區(qū)附近高溫度梯度,必然會導(dǎo)致焊縫附近冶金組織大梯度,這樣焊縫和熱影響區(qū)有較大的熱應(yīng)力及組織應(yīng)力;應(yīng)力作用下的相變,存在相變誘導(dǎo)塑性現(xiàn)象,即

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本文編號：1471481