超声冲击处理对高强钢焊接接头残余应力影响的数值模拟

发布时间：2018-02-23 19:28

  本文关键词： 超声冲击处理 超声软化 焊接残余应力 预载荷 有限元分析　出处：《船舶力学》2017年08期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：超声冲击处理(UIT)是一种有效的焊后改善焊接接头疲劳性能的工艺措施,其借助机械撞击和超声振动的共同作用,使焊趾表面产生塑性变形从而引入有益的压缩残余应力。为评价UIT技术对焊接接头残余应力的影响,该文提出了一套新的数值分析方法,包括焊接数值模拟及随后的超声冲击处理过程的动态弹塑性有限元分析。在有限元模型中考虑了实际的工艺参数和超声促成的材料软化效应。以船用高强钢AH36非承载十字焊接接头为研究对象,将预测的超声冲击处理前后的残余应力分布与实验结果进行对比,两者有较好的吻合。在此基础上,探讨了静态预载荷对超声冲击处理态残余应力再分布的影响。
[Abstract]:Ultrasonic impact treatment (UITs) is an effective process measure to improve the fatigue properties of welded joints after welding. The joint action of mechanical impact and ultrasonic vibration is used to improve the fatigue properties of welded joints. In order to evaluate the effect of UIT technology on the residual stress of welded joints, a new numerical analysis method is proposed. Dynamic elastic-plastic finite element analysis including welding numerical simulation and subsequent ultrasonic shock treatment process. The actual process parameters and the material softening effect induced by ultrasonic are considered in the finite element model. The AH36 of high strength marine steel is used as non-material. The bearing cross welded joint is the object of study. The predicted residual stress distribution before and after ultrasonic shock treatment is in good agreement with the experimental results. On this basis, the effect of static preload on residual stress redistribution in ultrasonic shock treatment is discussed.
【作者单位】： 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室船舶工程学院;横滨国立大学工学府;大连理工大学工程力学系;
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT16RC3018)
【分类号】：TB559;U671.8

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