钢梁桥焊接残余应力的计算机模拟

发布时间：2017-07-29 02:22

  本文关键词：钢梁桥焊接残余应力的计算机模拟

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【摘要】：针对焊接过程复杂的边界条件及高度非线性,基于钢结构焊接残余应力的产生机理及特点,提出钢梁桥复杂结构构造焊接残余应力的简化模型和计算机模拟的基本流程。采用热-结构单向顺序耦合的方法先进行温度场分析,后将温度场计算结果作为预定义场进行加载求解应力场,实现钢梁桥焊接残余应力的计算机模拟。基于生死单元技术采用逐步激活焊缝单元模拟焊缝材料的逐步填充过程,采取生热率的方式模拟热源的移动加载,以模拟实际焊接中沿深度方向的焊接传热过程。以沪通长江大桥正交异性钢桥面板与U肋焊接为例,采用有限元软件ANSYS分析焊接过程中的温度与应力响应,计算结果与理论规律吻合良好,验证了所提方法和基本流程的可行性。
【作者单位】： 中南大学土木工程学院;中铁大桥勘测设计院集团有限公司;
【关键词】： 钢梁桥 焊接残余应力 温度场 应力场 计算机模拟 基本流程 有限元法
【基金】：中国铁路总公司科技研究开发计划(2013G001-A-2)~~
【分类号】：U448.36;U441.5
【正文快照】： 1引言焊接结构因其良好的整体性能和施工的便捷性被广泛应用在桥梁建造中。在制作安装的过程中,桥面系、整体节点等多采用焊接形式连接,焊接残余应力及残余变形问题突出,易引起构件的开裂和错边。焊缝热影响区的高拉伸残余应力会加速脆性断裂、疲劳或应力腐蚀开裂,残余变形和

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张喜梅;张世联;胡铁牛;;T型材角接焊的变形和残余应力分析[J];舰船科学技术;2008年03期

2 闫德俊;刘雪松;杨建国;方洪渊;杨永强;;焊接过程数值模拟材料参量的确定[J];焊接学报;2012年09期

3 朱援祥,王勤,赵学荣,孙秦明;基于ANSYS平台的焊接残余应力模拟[J];武汉理工大学学报;2004年02期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘兴龙;曲仕尧;邹增大;王新洪;;基于ANSYS的焊接过程有限元模拟[J];电焊机;2007年07期

2 王中辉;王玉;;焊接数据模拟方法[J];电焊机;2010年07期

3 傅强;金振俊;汤军;陈列;;齿轮轴激光熔覆轴变形的分析与控制[J];电焊机;2012年05期

4 李永正;沈杰;窦培林;;船舶典型结构焊接残余应力的有限元分析[J];船舶;2012年04期

5 张晓飞;;基于ANSYS的厚板多道焊焊接残余应力模拟[J];电焊机;2012年11期

6 李永正;岳亚霖;韦朋余;曾庆波;;不同对接工艺下焊接残余应力对典型纵骨极限强度的影响研究[J];船舶力学;2014年04期

7 郭玉泉;吴东江;马广义;郭东明;;Hastelloy C-276薄板脉冲激光焊接残余应力和变形的数值模拟和实验研究(英文)[J];稀有金属材料与工程;2014年11期

8 张森景;张可荣;刘红豆;李攀峰;李登科;;考虑蠕变效应的焊接接头等温热处理过程数值模拟[J];化学工程与装备;2015年07期

9 姬书得,方洪渊,刘雪松,孟庆国;基于串状热源的手工摆动焊应力场的数值模拟[J];焊接学报;2005年05期

10 雷玉成;李振南;朱延山;巨新;;CLAM钢激光焊T形接头残余应力及硬度分析[J];焊接学报;2012年06期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 李振南;雷玉成;任闻杰;;CLAM钢激光焊T型接头残余应力及硬度分析[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年

2 李良碧;万正权;王自力;潘广善;;高强钢环肋圆柱壳结构的焊接应力和变形研究[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年

3 王磊;陈鲁;乔克;刘涛;张其林;;既有受力钢构件植钉焊接残余应力影响分析[A];第三届全国钢结构工程技术交流会论文集[C];2010年

4 刘川;朱海洋;冯俊;;热源模型对核电压力容器J型焊缝残余应力计算影响[A];中国机械工程学会焊接学会第十八次全国焊接学术会议论文集——S04计算机辅助焊接工程[C];2013年

5 周一俊;邓德安;孙加民;;拘束对Q235薄板堆焊接头焊接变形的影响[A];中国机械工程学会焊接学会第十八次全国焊接学术会议论文集——S04计算机辅助焊接工程[C];2013年

6 王自力;;第八届工艺力学学组工作总结报告(2010~2014)[A];奋发图强 圆梦海疆——中国造船工程学会船舶力学学术委员会第八次全体会议文集[C];2014年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 张壮南;单轴对称工字形单悬伸梁和双跨连续梁整体稳定性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

2 周波;船舶制造相关工艺的应力与变形问题研究[D];大连理工大学;2009年

3 贾栗;工字钢—端板组焊结构焊接残余应力有限元分析[D];山东大学;2013年

4 杨树新;中国陆域地壳应力场分布特征研究[D];北京交通大学;2013年

5 修俊杰;小支管插套焊高周疲劳失效机理与延寿技术研究[D];天津大学;2012年

6 李永正;同一截面焊接结构完整性理论与试验研究[D];中国舰船研究院;2014年

7 赵凌燕;核电焊接接头裂尖力学特征及环境致裂裂纹扩展速率研究[D];西安科技大学;2014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 石锋;焊接技术实现大口径弯管的成形工艺研究[D];天津理工大学;2010年

3 廖根;网格结构节点设计与分析[D];武汉理工大学;2011年

4 何仁财;液压支架中立柱的设计及焊接模拟分析[D];南昌大学;2011年

5 刘轶暄;Monel-400合金圆筒环焊温度场及应力场的数值模拟[D];内蒙古科技大学;2011年

6 常婧;DH40高强钢大厚板焊接及焊接残余应力有限元分析[D];江苏科技大学;2011年

7 方倩;大厚度DH40钢焊接工艺研究[D];江苏科技大学;2011年

8 赵巧良;基于有限元分析软件的仓泵焊接研究与应用[D];电子科技大学;2011年

9 王维维;残余应力对厚壁冷弯双槽钢柱整体稳定性的影响[D];武汉大学;2005年

10 高军;预热对热轧辊钢试样堆焊温度场和应力场影响的数值模拟[D];燕山大学;2006年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 陈丽敏,陈思作;基于ANSYS软件的焊接工字型截面梁残余应力的有限元分析[J];钢结构;2003年02期

2 李鸿;任慧龙;曾骥;;基于固有应变的加筋板焊接变形分析[J];哈尔滨工程大学学报;2006年01期

3 闫德俊;刘雪松;杨建国;方洪渊;;有限元分析热物理参量对焊接残余应力峰值特征的影响[J];焊接学报;2010年06期

4 刘雪松;闫德俊;杨建国;方洪渊;;有限元分析热—力学参量对焊接残余应力峰值特征的影响[J];焊接学报;2010年07期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张艳梅,王宝,张汉谦;一种新的焊接残余应力测量方法[J];太原理工大学学报;2001年05期

2 王旺生 ,游敏;港机结构件焊接残余应力的调控与消除[J];港口装卸;2002年05期

3 李云,陈东高,尚福军;消除铝合金结构件焊接残余应力的工艺研究[J];兵器材料科学与工程;2003年01期

4 王国安;工程机械结构件焊接残余应力控制方法研究[J];装备制造技术;2004年01期

5 杨文;石永久;王元清;施刚;;结构钢焊接残余应力三维有限元分析[J];吉林大学学报(工学版);2007年02期

6 李凤臣;田石柱;张常明;王用纯;;屈服刚度法测试焊接残余应力的试验方法[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2008年04期

7 周张义;李芾;;焊接残余应力对钢结构疲劳性能影响研究[J];机车电传动;2009年02期

8 杨延功;焦启林;;消除焊接残余应力的四种方法[J];工程机械与维修;2009年09期

9 左风光;;焊接残余应力的影响及测试[J];陕西电力;2010年07期

10 王德全;刘新杰;;振动时效对焊接残余应力影响的试验研究[J];工程机械;2011年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙先锋;何志涛;秦力;张铁华;李宇千;税昱;;焊接残余应力的控制与消除[A];2008年全国建筑钢结构行业大会论文集[C];2008年

2 黎赣;贾晓亮;周俊明;张亦良;;圆筒容器焊接残余应力消除方法的研究[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年

3 丁克勤;臧弋心;王洪柱;王振山;;焊接残余应力水平和消应力处理效果判别标准探讨[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

4 杨振超;鲍蕊;;焊接残余应力分布随试样尺寸变化规律研究[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年

5 谭胜禹;刘贵清;;爆炸消除焊接残余应力在大型工程建设项目上的应用[A];中国爆破新技术Ⅱ[C];2008年

6 田旺生;李黎霞;杨明旺;;钢结构焊接残余应力有限元分析[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年

7 孙英学;;焊接残余应力有限元分析技术研究[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年

8 刘维;丁文斌;孙昕辉;杨帆;张海;李惠;;平板对接焊接残余应力和变形数值模拟及试验验证[A];2010年度海洋工程学术会议论文集[C];2010年

9 章正茂;;焊接残余应力对构件的影响及控制措施[A];全国焊接工程创优活动经验交流会论文集[C];2011年

10 陈祖福;田晓虎;;预置应力对焊接残余应力峰值的影响研究[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3条

1 雷正刚 李荣峰;武钢爆炸法消除焊接残余应力技术取得突破[N];世界金属导报;2002年

2 雷正刚;李荣锋;重大工程显威[N];中国冶金报;2002年

3 记者 夏纪福;超声消除应力技术通过鉴定[N];中国船舶报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 姬书得;水轮机转轮焊接残余应力调控措施的虚拟优化[D];哈尔滨工业大学;2006年

2 袁志军;球管焊接数值模拟及焊接残余应力影响因素研究[D];南昌大学;2010年

3 李永正;同一截面焊接结构完整性理论与试验研究[D];中国舰船研究院;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李德成;921A钢焊接残余应力的数值模拟与测量[D];重庆大学;2009年

2 罗白璐;交变载荷下厚板表面焊接残余应力的松弛研究[D];武汉理工大学;2010年

3 李铁生;超声冲击对焊接残余应力影响的数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2009年

4 梁君亮;钢结构自熔焊焊接残余应力数值模拟研究[D];合肥工业大学;2010年

5 安俊伟;焊接残余应力对梁柱节点抗震性能的影响[D];天津大学;2005年

6 赵锐;焊接残余应力的数值模拟及控制消除研究[D];大连理工大学;2006年

7 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

8 施连章;大型滑履磨机焊接残余应力测试试验研究[D];武汉理工大学;2007年

9 刘晓雪;焊接残余应力和残余变形分析的建模技术研究[D];大连交通大学;2007年

10 仉传兴;起重机金属结构焊接残余应力理论分析与试验研究[D];武汉理工大学;2008年

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本文编号：587105