交變載荷作用下焊接殘余應力場的特性研究.pdf

1、由焊接產(chǎn)生的殘余應力，是導致焊接裂紋和接頭性能降低的重要因素，對結(jié)構(gòu)的靜強度、疲勞強度、穩(wěn)定性、剛度以及應力腐蝕開裂等均存在著不可忽視乃至于致命的影響，所以在考慮結(jié)構(gòu)的強度、使用壽命等問題時，必須將焊接殘余應力的影響考慮在內(nèi)。船舶與海洋結(jié)構(gòu)物在海洋環(huán)境風、浪、流的作用下產(chǎn)生結(jié)構(gòu)交變響應，是導致結(jié)構(gòu)疲勞損傷的主要因素，與此同時，在交變載荷的作用下，結(jié)構(gòu)內(nèi)部殘余應力的大小和分布也會發(fā)生不可忽略的變化。本文旨在研究交變載荷對殘余應力場的影響，

2、并通過數(shù)值模擬預測多道焊焊接溫度場和應力場的分布情況。 本文基于小孔釋放法測量殘余應力的方法，通過試驗研究交變載荷對焊接殘余應力場產(chǎn)生的影響。試驗中準備了兩塊相同尺寸的試件，每塊試件均采用相同的焊接方法與參數(shù)，以便得到相同的焊接殘余應力場。由于試件的對稱性可認為焊接殘余應力場關(guān)于焊縫中心線對稱分布。首先，利用小孔法確定原有殘余應力場；然后對試件施加不同參數(shù)的交變載荷，測試改變之后的殘余應力場。結(jié)果表明交變載荷在一定程度上能使焊接

3、殘余應力重新分布，焊接殘余應力的改變與初始應力分布形式、材料的應力應變曲線、交變載荷幅值和交變周次有關(guān)系。 本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地論述了焊接過程的有限元分析理論，并結(jié)合數(shù)值計算的方法，對焊接過程產(chǎn)生的溫度場、應力場進行了實時動態(tài)模擬研究，提出了基于ANSYS軟件的多道焊溫度場和應力場的模擬分析方法，并針對平板兩道焊接問題進行了實例計算，計算結(jié)果與傳統(tǒng)結(jié)果相吻合。利用本文模擬分析方法，可以對多道焊焊接過程的熱應力及殘余