板壳单元在焊接热弹塑性有限元计算中的应用

发布时间：2018-04-25 06:05

  本文选题：板壳单元 + 热弹塑性有限元　； 参考：《焊接学报》2015年09期

【摘要】：基于有限元软件Abaqus,采用板壳单元对薄板对接焊进行热弹塑性数值模拟.建立具有截面积分特性的板壳单元二维有限元模型,采用高斯面热源与均匀体热源组合的混合移动热源,考虑材料随温度的变化特性,对薄板的接温度场与变形场进行了计算,并与相当网格尺寸的三维实体单元计算结果进行了对比.结果表明,板壳单元与实体单元计算所得温度场与变形结果比较一致;采用非均匀板厚模拟加强高的板壳单元能够进一步改进焊接变形预测结果;在保证计算精度的条件下,板壳单元比实体单元具有更高的计算效率,计算结果为改进大型结构焊接变形预测方法提供了参考意义.
[Abstract]:Based on the finite element software Abaqus, the thermoelastic-plastic numerical simulation of butt welding of thin plate is carried out by using shell element. A two-dimensional finite element model of plate and shell element with sectional area characteristic is established. The combined moving heat source of Gao Si surface heat source and uniform body heat source is used to calculate the contact temperature field and deformation field of thin plate considering the variation characteristics of material with temperature. The results are compared with the results of three-dimensional solid element with equivalent mesh size. The results show that the temperature field calculated by plate and shell element is consistent with the result of deformation, and that the prediction result of welding deformation can be further improved by using non-uniform plate thickness simulation to strengthen the plate shell element, and the calculation accuracy can be guaranteed. The plate and shell element is more efficient than the solid element, and the result provides a reference for improving the prediction method of welding deformation of large structure.
【作者单位】： 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院;
【分类号】：TG44

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 邓德安;梁伟;罗宇;村川英一;;采用热弹塑性有限元方法预测低碳钢钢管焊接变形[J];焊接学报;2006年01期

2 陈建波;罗宇;龙哲;;大型复杂结构焊接变形热弹塑性有限元分析[J];焊接学报;2008年04期

3 祝金丹;陈虎;巩建鸣;涂善东;;壳单元应用于薄板多道焊焊接数值模拟的方法探讨[J];焊接学报;2008年11期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 张可荣;张建勋;黄嗣罗;邱毅强;;大型厚壁筒体斜插弯管结构焊接变形及其演变数值模拟[J];材料工程;2011年01期

2 闫兴非;周良;;闵浦二桥钢梁全焊接钢结构桥梁制造工艺研究[J];公路交通科技(应用技术版);2011年12期

3 苏杭;常荣辉;倪家强;;基于SYSWELD的焊接模拟仿真[J];大连交通大学学报;2013年02期

4 廖娟;凌泽民;张永龙;;考虑相变的高强钢T型接头焊接残余应力和变形的数值模拟[J];机械工程材料;2013年08期

5 万海波;李强;冷晓春;吴祖乾;沈耀;;不锈钢中厚板激光全熔透焊的有限元模拟[J];动力工程学报;2014年02期

6 杨阳;曹俊;赵建平;;基于正交试验的逆焊接工艺优化[J];电焊机;2014年03期

7 司春棣;陈恩利;范喜安;王扬;郁圣维;;基于ABAQUS的沥青路面有限元仿真模型研究[J];图学学报;2014年01期

8 韩文;刘京红;张绍仙;王巍;;重型设备基础大体积混凝土的温度监测及数值仿真[J];河北农业大学学报;2014年01期

9 滕军;张何;李祚华;;ABAQUS后处理二次开发在结构弹塑性分析中的应用[J];防灾减灾工程学报;2013年S1期

10 张建伟;池彦忠;曹万林;;钢管混凝土边框内藏钢桁架组合筒体弹塑性有限元分析[J];北京工业大学学报;2014年02期

相关会议论文 前10条

1 陈章兰;熊云峰;;船体结构焊接变形的力学分析法[A];2011中国造船工程学会造船工艺学术委员会造船企业精益生产学术研讨会论文集[C];2011年

2 秦士洪;陈古平;杨飞;;反向托板混凝土板柱节点冲切有限元分析[A];第十六届全国混凝土及预应力混凝土学术会议暨第十二届预应力学术交流会论文集[C];2013年

3 查晓雄;刘乐;左洋;;集装箱房屋在高温下的力学性能研究[A];第五届全国钢结构工程技术交流会论文集[C];2014年

4 金健;童乐为;周锋;;Venlo型温室结构空间作用的分析与应用研究[A];2014年全国钢结构设计与施工学术会议论文集[C];2014年

5 毛瑞斌;马洪明;王伟;;ABAQUS有限元分析在吊锁设计中的应用[A];科技研究——2015科技产业发展与建设成就研讨会论文集（下）[C];2015年

6 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

7 李闯;巩玉发;;斜加劲薄钢板剪力墙滞回性能研究[A];《工业建筑》2015年增刊Ⅰ[C];2015年

8 柳旭东;王东辉;刘帅;刘英亮;;新型预应力混凝土叠合平板施工阶段试验研究[A];《工业建筑》2015年增刊Ⅱ[C];2015年

9 张永涛;牛静;顾宗昂;崔炜;;基于ANSYS平台的钢构件焊接应力模拟[A];第十三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2013年

10 宋延丽;罗志恒;李巍;;基于有限元方法分析U形金属波纹管膨胀节[A];第八届全国能源与热工学术年会论文集[C];2015年

相关博士学位论文 前10条

1 赵章风;膜式水冷壁多焊道焊接变形预测与焊接电源群控研究[D];浙江工业大学;2011年

2 朱海;35 Ni4Cr2MoA摩擦焊过程数值模拟及工艺优化研究[D];东北林业大学;2013年

3 宋以国;多焊缝管板结构焊接工艺与残余应力分析[D];哈尔滨工程大学;2013年

4 王云;棒材二辊矫直过程及关键技术研究[D];燕山大学;2013年

5 宫建国;立式圆柱形钢制储罐在谐波沉降下的屈曲行为及缺陷敏感度研究[D];浙江大学;2014年

6 王振海;埋入式PBL剪力连接件力学特性及承载机理研究[D];西南交通大学;2012年

7 刘鸿;压力分散型锚索锚固机理及相关技术研究[D];西南交通大学;2012年

8 朱登元;柱式桥台前坡改造土中骨架结构加固机理及稳定性研究[D];山东大学;2014年

9 朱浩川;薄壁不锈钢轴压构件的极限承载力[D];浙江大学;2014年

10 刘伟先;复合材料层合板真空辅助湿铺贴挖补修理分析方法研究[D];南京航空航天大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 马月坤;考虑渗流固结耦合的桩锚支护结构有限元分析[D];太原理工大学;2011年

2 郑海;预制预应力剪力墙抗震性能试验研究与ABAQUS分析[D];山东建筑大学;2011年

3 李娟;用有限元法分析焊接引起的钢结构变形[D];内蒙古科技大学;2010年

4 李婧;大型船体焊接变形仿真技术研究及其应用[D];上海交通大学;2011年

5 沈国民;桥式起重机预拱曲线的节能设计研究[D];南京理工大学;2012年

6 覃鑫;现代建筑栓焊钢结构焊接应力和变形研究[D];南京理工大学;2012年

7 李帅伦;电磁锤随焊锤击设备及工艺的研究[D];河北农业大学;2008年

8 张三磊;动力机车转向架焊接变形预测系统研究[D];上海交通大学;2010年

9 张增磊;铝合金焊接应力变形数值模拟研究及应用[D];清华大学;2009年

10 乔向南;盾构机刀盘典型部位焊接过程的数值模拟与研究[D];郑州大学;2012年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 薛忠明,曲文卿,柴鹏,张彦华;焊接变形预测技术研究进展[J];焊接学报;2003年03期

2 董志波,魏艳红,刘仁培,董祖珏;不锈钢焊接温度场的三维数值模拟[J];焊接学报;2004年02期

3 谢雷,罗宇,谢志勇,帅克刚;基于固有应变的大型焊接结构变形的预测[J];焊接学报;2004年02期

4 于兆斌;张庄;;921A钢的韧脆转变温度研究[J];理化检验(物理分册);2006年07期

5 黄小平 ,崔维成 ,石德新;980钢焊接接头在谱载荷作用下的疲劳裂纹扩展[J];压力容器;2002年07期

6 马继,陆皓,汪建华;预测焊接变形几种方法的比较[J];造船技术;2002年01期

7 鹿安理,史清宇,赵海燕,吴爱萍;厚板焊接过程温度场、应力场的三维有限元数值模拟[J];中国机械工程;2001年02期

相关硕士学位论文 前1条

1 倪红芳;喷丸对不锈钢焊接接头应力腐蚀开裂影响的研究[D];南京工业大学;2004年

【相似文献】

相关期刊论文 前4条

1 夏伟，王勇勤;利用SAP5的板壳单元对打捆机抱料架的强度计算分析[J];钢铁钒钛;1996年01期

2 张志峰;陈浩然;白瑞祥;;一种分析AGS结构的三角形加筋板壳单元[J];工程力学;2006年S1期

3 李长凤;杜文学;周莉;;钢筋混凝土曲线箱梁的双重非线性耦合[J];黑龙江科技学院学报;2008年05期

4 ;[J];;年期

相关会议论文 前4条

1 郭建生;胡吉全;;板壳单元模型中非均匀载荷的处理方法探讨[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集（二）[C];2007年

2 陈强;李学斌;臧晓秋;马林;;虚拟层合板壳单元法在结合梁桥力学分析的应用[A];客运专线工程技术学术研讨会论文集（上）[C];2008年

3 张志峰;陈浩然;白瑞祥;;AGS结构稳定性分析的三角形加筋板壳单元[A];复合材料——基础、创新、高效：第十四届全国复合材料学术会议论文集（下）[C];2006年

4 胡隽;吴海林;;PC斜拉桥的稳定性分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年

相关博士学位论文 前3条

1 王长生;拟协调板壳单元及板材成形中的若干问题研究[D];大连理工大学;2013年

2 冯世哲;新型热力计算方法研究及其在工程热问题中的应用[D];湖南大学;2014年

3 崔向阳;机械结构分析中的新型低阶高精度单元理论研究[D];湖南大学;2011年

相关硕士学位论文 前1条

1 黄本才;钢索塔构造优化与塔形力学特性分析[D];长安大学;2006年

，

本文编号：1800062