压力容器焊接残余应力数值模拟研究

发布时间：2025-02-05 11:00

　　压力容器是多种行业中广泛使用的承压设备,为满足工程要求,需要和各种口径的接管相连。接管在焊接的过程中会产生残余应力,由此影响结构的强度和安全可靠性。为此,本文利用有限元,模拟压力容器焊接温度场的动态变化历程,在此基础上研究残余应力场的分布特点,同时分析含裂纹焊接头的残余应力场并计算其应力强度因子。本文的主要研究内容如下:(1)针对压力容器焊接过程,利用“生死单元”技术,模拟焊接熔池的生成,通过设定焊缝路径和相关的节点,计算焊缝各处的温度时间变化历程。结果表明,各个节点处的温度时间历程曲线变化趋势相似,焊接热源升温过程迅速,热源离开后,降温较为迅速,总体而言,升温速度要比冷却速度要快。(2)通过热-应力耦合计算,对压力容器焊接的残余应力场进行了研究。分析了焊接接头瞬时应力变化特点,研究了沿焊接方向以及横截面残余应力分布规律。分析表明,在焊缝处的残余应力较大,并且焊缝与压力容器筒体和接管的焊趾处出现残余应力的峰值,内表面的焊接残余应力要大于外表的残余应力。(3)运用杀死部分“单元”的方法,模拟焊接裂纹,研究含裂纹压力容器的焊接残余应力场重新分布的问题,计算了有裂纹残余应力作用下的裂纹应力强度...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图46mm板厚试板正面残余应力分布曲线

ElectricWeldingMachine图46mm板厚试板正面残余应力分布曲线Fig.4Distributioncurveoftheresidualstressforthefrontofspecimenswiththicknessof6mm峰分布。纵向残余应力有比较大的变化，....

图56mm板厚试板反面残余应力分布曲线

图8双端逆变电源测试波形

Cr1MoV异质接头焊接残余应力模拟与分析[J]．中国电机工程学报，2012，32（26）：126-130.[3]何小东，张广成.D406A高强钢焊接残余应力测试[J]．焊接技术，2005，34（2）：50-51.[4]宋丽平,李继红.压力容器接管焊接残余应力及变形的数值模拟研究....

图46mm板厚试板正面残余应力分布曲线

ElectricWeldingMachine图46mm板厚试板正面残余应力分布曲线Fig.4Distributioncurveoftheresidualstressforthefrontofspecimenswiththicknessof6mm峰分布。纵向残余应力有比较大的变化，....

本文编号：4029732