本文關(guān)鍵詞：大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接變形熱彈塑性有限元分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 焊接是一種應(yīng)用廣泛的技術(shù),它不僅對(duì)發(fā)展尖端科技與國(guó)防裝備有重要的作用,而且對(duì)提高制造業(yè)水平具有普遍意義。過(guò)大的焊接變形將影響結(jié)構(gòu)尺寸,降低結(jié)構(gòu)承載能力等,需要花費(fèi)大量的時(shí)間用在矯正工作上,影響整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)度和制造成本。因此,預(yù)測(cè)進(jìn)而控制焊接變形顯得非常重要,特別是一些大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接。數(shù)值模擬給焊接變形預(yù)測(cè)提供了有效的工具,三維熱彈塑性有限元法可以模擬整個(gè)焊接過(guò)程。但三維熱彈塑性有限元分析計(jì)算量非常龐大,長(zhǎng)期以來(lái)該方法僅適用于一般焊接接頭的力學(xué)行為分析,很少用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接變形分析。 本論文首先對(duì)熱彈塑性有限元理論進(jìn)行了概括整理,闡述了熱彈塑性有限元法的發(fā)展現(xiàn)狀及實(shí)現(xiàn)過(guò)程;然后,以大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)“8”字體耐壓艙船體結(jié)構(gòu)為對(duì)象,采用不同類型的單元混合使用方法簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)有限元模型,并根據(jù)熱等效應(yīng)原則,通過(guò)組合多道焊道來(lái)減少焊道數(shù)簡(jiǎn)化焊接過(guò)程。在此簡(jiǎn)化基礎(chǔ)上,運(yùn)用通用有限元軟件ANSYS,實(shí)現(xiàn)了“8”字體耐壓艙結(jié)構(gòu)部件焊接和整個(gè)結(jié)構(gòu)的裝焊的熱彈塑性有限元分析,得到了結(jié)構(gòu)的焊接變形。通過(guò)分析焊接變形結(jié)果,提出了減小焊接變形的措施。研究結(jié)果為控制“8”字體耐壓艙船體結(jié)構(gòu)的焊接變形提供了很好的理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：大型復(fù)雜結(jié)構(gòu) 焊接變形 熱彈塑性有限元 ANSYS
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TG404
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 數(shù)值模擬技術(shù)及其在焊接中的應(yīng)用9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)10-11
• 1.3 焊接變形數(shù)值模擬方法簡(jiǎn)介11-13
• 1.4 大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接變形熱彈塑性有限元分析中存在的問(wèn)題13-15
• 1.5 論文內(nèi)容15-16
• 第二章 熱彈塑性有限元理論及實(shí)現(xiàn)16-30
• 2.1 有限元法及ANSYS 軟件16-17
• 2.2 焊接熱彈塑性有限元分析17-19
• 2.3 有限元基本方程19-27
• 2.3.1 焊接溫度場(chǎng)的理論分析19-21
• 2.3.2 應(yīng)力應(yīng)變的理論分析21-23
• 2.3.3 相關(guān)塑性理論23-26
• 2.3.4 提高計(jì)算精度和穩(wěn)定性的若干途徑26-27
• 2.4 熱源基本模型及應(yīng)用范圍27-30
• 2.4.1 高斯分布熱源模型27-28
• 2.4.2 半球狀熱源模型和橢球形熱源模型28
• 2.4.3 雙橢球形熱源模型28-30
• 第三章 上殼體切割開(kāi)圍欄孔及裝焊過(guò)程力學(xué)行為研究30-49
• 3.1 “8”字體承壓結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介30-32
• 3.1.1 研究對(duì)象30
• 3.1.2 簡(jiǎn)明施工流程30-32
• 3.2 上殼體切割開(kāi)圍欄孔及裝焊過(guò)程熱彈塑性有限元分析32-37
• 3.2.1 研究對(duì)象32-33
• 3.2.2 模型簡(jiǎn)化及材料參數(shù)33-34
• 3.2.4 切割及焊接工藝34-35
• 3.2.5 有限元模型及邊界條件35-36
• 3.2.6 熱彈塑性有限元計(jì)算36-37
• 3.3 圍欄切割開(kāi)孔變形37-40
• 3.3.1 切割開(kāi)第一個(gè)圍欄孔的變形37-39
• 3.3.2 切割開(kāi)第二個(gè)圍欄孔的變形39-40
• 3.4 裝焊圍欄40-47
• 3.4.1 裝焊第一個(gè)圍欄的變形40-44
• 3.4.2 裝焊第二個(gè)圍欄的變形44-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第四章 上、下殼體非整圓切割過(guò)程力學(xué)行為研究49-57
• 4.1 上、下殼體非整圓切割49-50
• 4.2 熱彈塑性有限元分析50-52
• 4.2.1 有限元模型50-51
• 4.2.2 熱彈塑性有限元計(jì)算51-52
• 4.3 上殼體切割變形52-53
• 4.4 下殼體切割變形53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第五章 上、下殼體與平臺(tái)裝焊過(guò)程力學(xué)行為研究57-66
• 5.1 上、下殼體與平臺(tái)裝焊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介57
• 5.2 下殼體與平臺(tái)裝焊過(guò)程熱彈塑性有限元分析57-62
• 5.2.1 研究對(duì)象及有限元模型57-59
• 5.2.2 熱彈塑性有限元計(jì)算59-60
• 5.2.3 計(jì)算結(jié)果及分析60-62
• 5.3 上、下殼體與平臺(tái)總體裝焊過(guò)程熱彈塑性有限元分析62-65
• 5.3.1 研究對(duì)象及有限元模型62-63
• 5.3.2 熱彈塑性有限元計(jì)算63
• 5.3.3 計(jì)算結(jié)果及分析63-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 結(jié)論與課題展望66-68
• 6.1 結(jié)論66-67
• 6.2 課題展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文72-73
• 致謝73-75

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