加筋板结构焊接变形预报方法研究

发布时间：2017-03-20 20:01

  本文关键词：加筋板结构焊接变形预报方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：焊接变形是焊接结构制造过程中最常见的问题之一。焊接变形不仅影响船体的外观，而且降低了结构的强度性能。此外，焊接变形还会导致结构出现装配误差，从而影响生产率。本文研究了一种基于固有应变理论的预测复杂结构焊接变形的有限元法分析方法，主要内容有： 1)针对不同焊接接头形式和不同焊接方式并考虑焊道及坡口的影响，给出了计算沿焊缝方向线能量的方法。重点阐述了几种主要变形形式的产生机理并分析了有关参数的影响。 2)探讨了固有应变与焊接变形的关系，，推导了固有应变的简化计算公式。通过分析各种船用材料的温度特性，讨论了有限元计算中考虑材料非线性的弹性模量的取值。 3)给出了平板堆焊和加筋板角接焊结构的固有应变区大小的计算方法，并探讨了计算约束弹性系数的方法。然后将固有应变进行积分得到焊缝边缘的等效载荷。 4)总结了应用固有应变等效载荷法预测焊接变形的过程，对平板堆焊和加筋板焊接等结构形式进行了计算并与有关文献进行比较分析。分析结果表明，本文讨论的方法是一种计算大型复杂结构焊接变形的有良好发展前景的工程实用方法。
【关键词】：焊接变形 固有应变 有限元分析 等效载荷 加筋板
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U661.4
【目录】：

• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题的目的和意义9-10
• 1.2 焊接变形预测的研究综述10-11
• 1.3 固有应变等效载荷法的研究综述11-13
• 1.4 本文的主要工作13-14
• 第2章 焊接变形产生机理简述14-32
• 2.1 概述14
• 2.2 焊接接头类型14-17
• 2.2.1 平板对接接头14-15
• 2.2.2 角接接头15
• 2.2.3 端接接头15-16
• 2.2.4 搭接接头16
• 2.2.5 T型接头16-17
• 2.3 船体结构焊接变形的分类17-24
• 2.3.1 横向收缩17-19
• 2.3.2 纵向收缩19-20
• 2.3.3 回转变形20
• 2.3.4 角变形20-22
• 2.3.5 纵向弯曲变形22-23
• 2.3.6 波浪变形23-24
• 2.4 常用焊接设备24-26
• 2.4.1 手工电弧焊24
• 2.4.2 埋弧自动焊24-25
• 2.4.3 CO_2气体保护焊25-26
• 2.4.4 氩弧焊26
• 2.5 焊接热源26-31
• 2.5.1 焊接线能量26-28
• 2.5.2 焊接接头的影响28-30
• 2.5.3 焊道及坡口的影响30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第3章 固有应变的计算32-53
• 3.1 概述32
• 3.2 固有应变的定义32-35
• 3.3 固有应变与焊接变形35-37
• 3.4 固有应变分析模型37-42
• 3.4.1 焊接模型37-39
• 3.4.2 固有应变的发生39
• 3.4.3 热弹-塑性过程39-42
• 3.5 固有应变的计算42-44
• 3.5.1 横向固有应变43
• 3.5.2 纵向固有应变43-44
• 3.6 材料温度特性44-52
• 3.6.1 各种钢的温度特性44-51
• 3.6.2 有限元计算中的材料特性51-52
• 3.7 本章小结52-53
• 第4章 焊接变形预测的固有应变等效载荷法53-71
• 4.1 概述53
• 4.2 固有应变区53-60
• 4.2.1 对接焊54-56
• 4.2.2 角接焊56-60
• 4.3 弹性系数60-68
• 4.3.1 平板堆焊60-64
• 4.3.2 加筋板角接焊64-68
• 4.4 等效载荷68-70
• 4.5 本章小结70-71
• 第5章 计算实例71-101
• 5.1 概述71
• 5.2 焊接变形预测计算流程71-72
• 5.3 平板堆焊72-83
• 5.3.1 计算实例一73-78
• 5.3.2 计算实例二78-83
• 5.4 加筋板角接焊83-100
• 5.4.1 计算实例三83-89
• 5.4.2 计算实例四89-95
• 5.4.3 计算实例五95-100
• 5.5 计算结果汇总100
• 5.6 本章小结100-101
• 结论101-103
• 参考文献103-108
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果108-109
• 致谢109

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 徐琳;严仁军;;角焊缝角变形产生机制的研究[J];船舶力学;2008年01期

2 王成;吴国斌;;钢结构焊接变形的火焰矫正施工方法[J];科技致富向导;2011年12期

3 徐琳;严仁军;龚静;;角焊缝角变形的产生机制与固有剪切应变分量的双抛物面分布模型[J];华中科技大学学报(城市科学版);2007年04期

4 方总涛;孙勃;李春润;关幼耕;王志坚;;薄板焊接变形控制措施的研究进展[J];现代焊接;2011年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 徐琳;角焊缝角变形数值预测方法研究[D];武汉理工大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 佘昌莲;焊接结构的残余应力研究[D];武汉理工大学;2006年

2 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

3 程书力;基于温度和应力场的焊接残余应力数值分析[D];南昌大学;2007年

4 赵开龙;船体分段焊接变形有限元模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

5 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

6 董俊莹;考虑固态相变影响的低合金钢焊接变形研究[D];燕山大学;2012年

7 李彬;半潜式海洋平台建造精度控制研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

8 张群;大型船体结构焊接变形的数值仿真[D];江苏科技大学;2012年

  本文关键词：加筋板结构焊接变形预报方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：258333