厚板焊接接头残余应力和损伤分布的研究

发布时间：2017-12-05 16:05

  本文关键词：厚板焊接接头残余应力和损伤分布的研究

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【摘要】：对典型焊接方法下的厚钢板构件焊接性能进行实验和数值模拟研究.首先采用磁弹仪获得MP-σ标定曲线,通过磁弹性法测量得到厚钢板焊接接头残余应力;然后基于ABAQUS及其子程序DFLUX,模拟了厚钢板对接焊接全过程.对比数值模拟和实验结果表明:构件焊接接头纵向应力大于横向应力;沿Y轴的纵向焊接残余应力随着板厚度的增加而增加,厚度小于60mm焊件增加尤为明显.此外,本文耦合了焊接过程中的温度场、应力场,并考虑了积累损伤的影响,完成了焊接构件在低周往复荷载作用下的计算分析,结果表明,在低周往复荷载作用下焊接构件中的残余应力对累积损伤分布有较大影响.
【作者单位】： 北京交通大学土木建筑工程学院;南宁中海宏洋房地产有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(5010178026,51422801) 新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-11-0571) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012JBM007)
【分类号】：TU391
【正文快照】： 近年来,焊接厚钢板构件广泛地应用于高层和大跨结构.例如,国家体育场“鸟巢”、央视新台址大楼、上海环球金融中心、北京新保利大厦等典型工程都采用了厚度在100mm以上的钢板,作为柱脚、主桁架等主要承力构件[1-2].同时,厚钢板在焊接过程中产生的应力集中、强度降低、分层等现

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 张菁菁;杨娜;;损伤和残余应力对钢构件性能的影响[J];低温建筑技术;2010年08期

2 柴昶;厚板钢材在钢结构工程中的应用及其材性选用[J];钢结构;2004年05期

3 张国栋;周昌玉;;焊接接头残余应力及蠕变损伤的有限元模拟[J];金属学报;2008年07期

4 王元清;周晖;石永久;陈宏;李少甫;;钢结构厚板层状撕裂及其防止措施的研究现状[J];建筑钢结构进展;2010年05期

5 王元清;张元元;石永久;;钢厚板母材及其焊接影响区的Z向拉伸试验[J];湖南大学学报(自然科学版);2014年02期

6 董宝,沈祖炎;空间钢构件考虑损伤累积效应的恢复力模型及试验验证[J];上海力学;1999年04期

7 李萌盛;严红丹;王洋;;不同约束下试板中心堆焊焊接变形的模拟[J];热加工工艺;2009年03期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 隋晓红;连铸结晶器用Zr-Cr-Cu合金的净化及强化机理分析[J];鞍钢技术;2002年03期

2 张建;王皖;王新华;;反向凝固08Al/15F复合钢带凝固传热过程的有限元分析[J];安徽冶金;2001年01期

3 陈焕铭,胡本芙,李慧英;等离子旋转电极雾化熔滴凝固过程的数值计算[J];兵器材料科学与工程;2005年01期

4 李康;王艳丽;许树勤;;热钢圆盘喷水冷却过程的温度场测量与模拟[J];兵器材料科学与工程;2006年04期

5 雷声;赵雅丽;桂中祥;陈从升;吴跃波;;轴承滚道激光淬火的温度场数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2010年01期

6 刘君;郭学锋;张忠明;叶永南;;镁合金往复挤压过程的有限元模拟[J];兵器材料科学与工程;2011年06期

7 宋勇,唐荻,赵志毅,杨晓臻,朱建勤;热连轧精轧机组温度模型的改进[J];北京科技大学学报;2002年05期

8 秦子然;刘国权;宋月鹏;尹江辉;;45~#钢零件感应热处理过程温度场的有限元模拟及组织研究[J];北京科技大学学报;2006年07期

9 朱冬梅;刘国勇;李谋渭;张少军;;中厚板冷却过程中热残余应力的控制[J];北京科技大学学报;2008年08期

10 李文亚;;冷喷涂粒子碰撞行为三维有限元热力耦合分析[J];中国表面工程;2009年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王智平;付金良;肖荣振;牛海霞;冯力;刁松涛;;MAGMAsoft国内标准材料库的开发与应用[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年

2 胡宗文;王元清;石永久;陈宏;;钢结构厚板的工程应用及其脆性破坏研究[A];钢结构工程研究（七）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2008年学术交流会论文集[C];2008年

3 曾庆衿;韩粤生;;用射流和红外谐振装置生产氢能[A];第十二届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2009年

4 李俊虎;;导热系数测量方法的选择与优化[A];第七届(2009)中国钢铁年会大会论文集(中)[C];2009年

5 宛农;熊惟皓;索进平;;X38CrMo16模具钢模坯淬冷温度场仿真与参数选择[A];第三届中国热处理活动周暨第六次全国热处理生产技术改造会议论文专辑[C];2005年

6 牛玉印;;一次乏燃料卸料异常事件的容器喷水原因分析[A];2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首届年会论文集[C];2006年

7 刘希月;王元清;石永久;陈宏;;高强度钢材钢结构构造及节点脆性断裂的研究[A];钢结构工程研究（九）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第13届(ISSF-2012)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2012年

8 林升;杨娜;;厚钢板对接焊缝残余应力和损伤的数值模拟研究[A];钢结构工程研究（九）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第13届(ISSF-2012)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2012年

9 钱振声;马连军;;换热机制匹配的扁平材水冷装置[A];2012年全国压力加工设备节能环保及技术创新研讨会论文集[C];2012年

10 王明涛;陈治平;张小波;迟宝富;吴华荣;;中厚板在线淬火热应力耦合模拟[A];2012年全国轧钢生产技术会论文集（下）[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 赵江鹏;天然气水合物钻控泥浆制冷系统及孔底冷冻机构传热数值模拟[D];吉林大学;2011年

2 王金伟;连杆/箱体主轴承座裂解槽脉冲激光加工数值模拟及试验研究[D];吉林大学;2011年

3 杨丙丰;环境质量遥感评价的熵模型研究[D];南京师范大学;2010年

4 穆振英;SCPC集热器及其太阳能热泵热水系统研究[D];天津大学;2010年

5 陈杰;多热源多向流体系碳化硅材料制备理论及应用[D];西安科技大学;2011年

6 郑重;基于数值模拟的模具设计与等离子熔积过程研究[D];华中科技大学;2011年

7 周剑华;高速铁路重轨尺寸精度、平直度及残余应力控制的研究[D];东北大学;2009年

8 王丙兴;中厚板轧后多阶段冷却控制策略研究与应用[D];东北大学;2009年

9 徐文骥;等离子熔射成形法制造零件技术的基础研究[D];大连理工大学;2000年

10 王铁行;多年冻土地区路基计算原理及临界高度研究[D];长安大学;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 冯媛媛;热处理零件组织性能分布的计算机预测及其结构设计[D];山东农业大学;2010年

2 丰新宇;强流脉冲离子束辐照材料应用基础研究[D];沈阳理工大学;2010年

3 王立;高强度桥梁钢Q460q焊接性能研究[D];长春工业大学;2010年

4 包毅;城市居民小区内微环境的数值模拟研究[D];浙江大学;2010年

5 张春林;中厚板矫直模拟及工艺优化[D];武汉科技大学;2010年

6 武淑珍;水溶液在热钢材表面运动状态的分子动力学研究[D];昆明理工大学;2009年

7 饶金元;富氧顶吹炼铅过程优化[D];昆明理工大学;2010年

8 何高;Al-Cu-Mg-Zn共晶合金的储热性能及对陶瓷内衬钢管的腐蚀性研究[D];武汉理工大学;2011年

9 杨成;内啮合齿轮泵主要结构件的优化设计[D];济南大学;2011年

10 贺暑俊;2524薄板搅拌摩擦焊工艺研究[D];中南大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 戴丽娟;14MnMoVN钢层状撕裂敏感性研究[J];包头钢铁学院学报;2001年01期

2 巩建鸣,涂善东,凌祥,喻红梅;焊接对HK40高温炉管的蠕变损伤与断裂的影响[J];材料工程;2000年11期

3 邓月昕;陈嘉铬;;广州珠江新城西塔钢结构构件加工制作工艺[J];广东土木与建筑;2008年10期

4 柴昶;厚板钢材在钢结构工程中的应用及其材性选用[J];钢结构;2004年05期

5 周观根,俞水其;厚钢板和大型铸钢节点焊接技术研究[J];钢结构;2004年06期

6 陈禄如;;中央电视台新台址主楼钢结构用钢特点[J];钢结构;2007年01期

7 孙群;张波;赵晨光;任子平;姜茂发;;连铸坯中心偏析的研究[J];工业加热;2007年06期

8 江济;中间包层状撕裂产生的原因及预防措施[J];焊接;2003年07期

9 张国栋;周昌玉;;管道对接间断焊与连续焊的有限元分析[J];焊接学报;2006年12期

10 张国栋;周昌玉;;焊接残余应力对焊接接头蠕变性能的影响[J];焊接学报;2007年08期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 薛勇;张建勋;裴怡;李继红;;带坡口厚板多层焊残余应力三维有限元数值研究[A];第十一次全国焊接会议论文集（第2册）[C];2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 李巧彦;参数化的船体平板分段焊接变形预测[D];哈尔滨工程大学;2007年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王秋成,柯映林;航空高强度铝合金残余应力的抑制与消除[J];航空材料学报;2002年03期

2 陈怀宁,陈亮山,林泉洪;逆焊接加热处理引入压缩残余应力的数值分析[J];机械强度;2002年01期

3 高永毅,苏志霄,焦群英,唐果;残余应力对构件固有频率影响的讨论[J];机械强度;2002年02期

4 赵学荣,朱援祥,孙秦明;水电站合拢焊缝残余应力的数值模拟[J];制冷空调与电力机械;2003年04期

5 张剑寒;张宇民;韩杰才;赫晓东;;碳化硅空间用反射镜坯体残余应力的研究[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2006年02期

6 蒋刚;谭明华;王伟明;何闻;;残余应力测量方法的研究现状[J];机床与液压;2007年06期

7 ;15届全国残余应力学术交流会(第1轮通知)　[J];中国机械工程;2009年08期

8 ;热轧方形中空截面的残余应力分析[J];钢结构;2009年06期

9 ;第15届全国残余应力学术交流会(第1轮通知)[J];机械工程材料;2009年06期

10 ;第15届全国残余应力学术交流会(第1轮通知)补充说明[J];机械工程材料;2009年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 潘勤学;栗勇;徐春广;肖定国;杨向臣;伍懿;;超声法焊缝残余应力检测技术研究[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年

2 任小平;刘怡;;一种无损测试焊接板件残余应力的方法[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年

3 游敏;郑小玲;;对接接头横向残余应力调控技术研究[A];湖北省暨武汉焊接学会成立二十五周年2005年焊接学术年会文集[C];2005年

4 郑永男;左翼;周冬梅;范平;袁大庆;朱升云;;正电子湮没方法研究材料中残余应力[A];第四届全国反应堆物理与核材料学术研讨会论文集[C];2009年

5 王伟;;振动时效消除焊接件残余应力效果的验证[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年

6 常红;侯鑫茜;;光弹贴片法检测构件残余应力的实验研究[A];力学与工程应用（第十三卷）[C];2010年

7 谢大吉;赵如发;胡德贵;王增梅;顾守仁;冯升波;;磁测残余应力法在工程中应用探试[A];第五届全国结构工程学术会议论文集（第一卷）[C];1996年

8 张亦良;徐学东;肖述红;;残余应力对储罐泄漏的影响[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年

9 覃明;陈瑞;马素媛;贺笑春;李家宝;;残余应力静载弛豫的研究[A];2002年材料科学与工程新进展（下）——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年

10 郑渝;李志勇;;焊接结构残余应力的超声检测[A];第九次全国焊接会议论文集（第2册）[C];1999年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 实习记者 王恒;控制残余应力——寻找加工变形的解决之道[N];中国航空报;2014年

2 陶萍萍;中建钢构用新技术消除钢板墙残余应力[N];现代物流报;2013年

3 ;残余应力与加工变形控制技术[N];中国航空报;2013年

4 ;抗疲劳制造工艺优化方案[N];中国航空报;2013年

5 ;残余应力与变形控制整体解决方案在航空铝合金锻件中的应用[N];中国航空报;2013年

6 蔺军 谢艳花;央视新楼钢构制作特点与加工工艺[N];建筑时报;2007年

7 肖英龙;日本功能性船板开发使用现状[N];世界金属导报;2006年

8 记者 匡华安 通讯员 李荣锋 潘东晓;武钢起草的两项国标通过审定[N];中国冶金报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘海涛;精密薄壁回转体零件加工残余应力及变形的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 朱丽娜;基于纳米压痕技术的涂层残余应力研究[D];中国地质大学（北京）;2013年

3 陶波;热压玻璃透镜里的残余应力研究[D];中国科学技术大学;2013年

4 宋以国;多焊缝管板结构焊接工艺与残余应力分析[D];哈尔滨工程大学;2013年

5 肖磊;基于深度—敏感压痕技术的疲劳裂纹尖端残余应力研究[D];浙江大学;2014年

6 王建花;复合材料身管残余应力研究[D];南京理工大学;2007年

7 孙志国;MEMS封装中的残余应力演化及其相关可靠性研究[D];中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）;2002年

8 唐志涛;航空铝合金残余应力及切削加工变形研究[D];山东大学;2008年

9 王秋成;航空铝合金残余应力消除及评估技术研究[D];浙江大学;2003年

10 王树宏;航空铝合金厚板初始残余应力及其对铣削变形影响的基础研究[D];南京航空航天大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高飞;异种钢焊接的残余应力研究[D];大连理工大学;2010年

2 于雷;厚壁冷成型钢残余应力理论分析及其影响研究[D];南京工业大学;2005年

3 陈永红;高速列车铝合金车体侧墙残余应力与变形数值模拟[D];西南交通大学;2012年

4 刘维;高频焊管焊接接头的断裂行为和残余应力的研究[D];天津大学;2007年

5 孙新杨;纤维与树脂固化残余应力在线监测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

6 王彦龙;残余应力的超声波检测研究[D];西安科技大学;2005年

7 孙敏科;焊接接头残余应力释放及控制研究[D];大连理工大学;2011年

8 李娟;玻璃/铝多层阳极键合接头残余应力应变数值模拟研究[D];太原科技大学;2013年

9 梁剑;电沉积镍镀层中的残余应力表征[D];湘潭大学;2009年

10 王广晖;智能型机械残余应力测试仪的研究与设计[D];大连理工大学;2000年

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本文编号：1255376