基于数值模拟的桁架式桩腿管节点装焊工艺研究

发布时间：2017-11-15 10:12

  本文关键词：基于数值模拟的桁架式桩腿管节点装焊工艺研究

  更多相关文章： 数值模拟 桁架式桩腿 Y型管节点 装配与焊接

【摘要】：自升式海洋平台的建造工艺一直是研究的重点,特别是桁架式桩腿管节点装焊工艺研究。桁架式桩腿是海洋平台在工作中承受各种复杂载荷的主要结构,而构成桁架式桩腿的各种类型管节点是其主要组成部分,管节点的装焊质量直接影响着整个桩腿乃至整个海洋平台的使用寿命,因此对构成桁架式桩腿的各种类型管节点的装焊工艺进行研究尤为重要。本论文主要对典型管节点的装焊工艺进行了重点研究。(1)以X型桁架式桩腿为例,研究了桁架式桩腿的分段总段划分;研究了各种类型管节点的结构特点及工艺要点。以Y型管节点为典型案例,分别从材料的选择、预热温度的确定、装配方式以及焊接工艺参数的确定进行了分析和研究。(2)介绍了焊接数值模拟的基础理论,即温度热传导方程和焊接热弹塑性理论;也介绍了基于数值模拟基本理论的有限元方法以及有限元分析软件ANSYS,分析了有限元法和软件的APDL程序语言应用在管节点焊接数值模拟中的适用性和优势所在。(3)利用有限元分析软件ANSYS对平面Y型管节点从预热、焊接,到焊后热处理过程做了数值模拟,分析了焊接过程中各向应力在各路径上的分布和变化趋势,以及焊后变形在焊缝中的分布情况。探讨了不同焊接速度、约束方式对焊后残余应力和变形的影响。并对平面K型管节点和空间双Y型管节点焊接过程进行了数值模拟,分析了距离相近的节点焊后残余应力的大小、分布及相互影响的情况。(4)以CJ46型平台X型桁架式桩腿的环形总段建造为例,结合典型管节点焊接数值模拟结果,对桁架式桩腿的环形总段装焊工艺进行了研究,重点研究了人字架装焊、单片预制、V型分段装焊和环形总段总组等主要环节的装焊工艺要点及精度控制。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U674.38;U671.8
，

本文编号：1189352