钢桥箱型杆件腹板焊接横向弯曲火焰矫正研究与应用

发布时间：2017-11-25 16:07

  本文关键词：钢桥箱型杆件腹板焊接横向弯曲火焰矫正研究与应用

  更多相关文章： 箱形杆件 焊接变形 火焰矫正 热弹塑性有限元 数值模拟

【摘要】：作为钢桥中的一种基本结构构件,箱型杆件广泛应用于桁架梁桥、桁架拱桥、斜拉桥和悬索桥加劲梁中。一直以来,箱型杆件在制造过程中的焊接变形问题对其生产效率和质量都会产生影响。本文根据热弹塑性有限元法,借助ANSYS有限元计算工具,以箱型杆件腹板作为研究对象,针对目前工程中制作钢桥箱型杆件腹板时所产生的一维横向弯曲变形,借助数值模拟方法来研究气体火焰矫正变形的过程。本文主要的工作如下：首先,介绍焊接残余变形火焰矫正基本理论,有针对性地论述了有限元分析理论在火焰矫正中的应用及其特点。列出了火焰矫正热过程中传热基本形式、有限元热分析的基本方程,进一步阐述了非线性瞬态热传导分析所用的离散方法。概述了在有限元分析火焰矫正变形场时所用基本理论,总结了热弹塑性理论基础及其求解方法。其次,详细总结了模拟火焰矫正温度场、变形场的步骤及方法,阐述并解决了其中涉及的关键问题：模型的建立、网格的划分、单元的选择、热源参数的选择、边界条件的确定、荷载的施加、模拟热源的移动、温度场与变形场之间的耦合等。然后,依据上述所建立的模型,分别进行热分析和力学分析,就得到的温度场、变形场结果研究火焰矫正及冷却过程构件的温度、变形分布及变化,探讨焊接变形火焰矫正的作用机理和规律。最后,就参数和流程两方面会对火焰矫正过程产生影响的因素进行分析,优化钢桥箱型杆件腹板焊接残余变形火焰矫正的参数和措施,并用实测数据对计算结果进行校核,验证计算值的可靠性,为优化火焰矫正过程、提高其效率提供参考。依据本文所述的方法步骤,能够有效实现钢桥箱型杆件腹板火焰矫正的数值模拟,通过与实测数据对比分析,计算结果符合实际。文中的研究方法可以拓展应用到整个箱型杆件乃至于其他钢桥构件焊接残余变形火焰矫正的研究中,所提出的优化措施在生产中具有积极意义。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.583

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本文编号：1226584