本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS鋼結(jié)構(gòu)焊接溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《青島科技大學(xué)》 2012年

基于ANSYS鋼結(jié)構(gòu)焊接溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬

柯佳娜  

【摘要】：中厚板焊接多應(yīng)用于各種大型建筑鋼結(jié)構(gòu)，焊接過程中的物理傳輸機(jī)制和熔池中的流體動(dòng)力學(xué)狀態(tài)是決定焊接接頭組織與性能、焊縫成形質(zhì)量以及焊接效率的關(guān)鍵因素。通過建立焊接熱過程的數(shù)學(xué)模型，對(duì)焊接熱過程進(jìn)行數(shù)值模擬，得到溫度場(chǎng)分布，深入理解焊接過程中產(chǎn)生的焊接殘余應(yīng)力和變形，為焊接熱過程自動(dòng)化提供重要且實(shí)用的理論依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。 本文應(yīng)用ANSYS數(shù)值模擬軟件，在我國(guó)國(guó)家體育場(chǎng)“鳥巢”鋼結(jié)構(gòu)焊接工程的背景下，對(duì)大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)中使用的中厚板進(jìn)行多層多道焊接過程中的溫度場(chǎng)和應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)進(jìn)行有限元分析。具體闡述如下： 首先，，以兩塊等尺寸長(zhǎng)75mm×寬50mm×高10mm的Q460E-Z35鋼厚板為研究對(duì)象。根據(jù)焊接的實(shí)際過程，擬采取60°斜Y坡口兩層、三道次的單面對(duì)接焊接。同時(shí)，為了保證焊縫附近的高溫區(qū)域有精確的溫度分區(qū)，采取了焊縫附近網(wǎng)格尺寸劃分較細(xì)，遠(yuǎn)離焊縫的區(qū)域逐漸增大的網(wǎng)格劃分方法。 其次，利用生死單元技術(shù)和APDL參數(shù)化語言實(shí)現(xiàn)焊接熱源的移動(dòng)加載，簡(jiǎn)化了求解過程。探討了不同時(shí)刻中厚板的溫度場(chǎng)分布，并對(duì)焊后殘余應(yīng)力與變形情況進(jìn)行模擬分析。 最后，將求解得到的不同溫度場(chǎng)分布進(jìn)行比較分析，并將模擬結(jié)果與參考文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做比較。結(jié)果表明，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)情況吻合良好。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TG457.11;TU391
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：198601