特厚板对接多道焊温度与应力仿真分析.pdf文档全文免费阅读、在线看

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重庆交通大学 硕士学位论文 特厚板对接多道焊温度与应力仿真分析 姓名：王淋 申请学位级别：硕士 专业：桥梁与隧道工程 指导教师：刘小渝;沈小俊 座机电话号码 摘 要 随着钢结构技术的发展，厚钢板和特厚钢板在桥梁及其它大型结构工程中的 应用越来越广泛。虽然厚钢板构件的刚度大，但焊接中极易产生残余应力集中， 有时达到屈服强度，影响结构的使用性能。本研究以重庆江津观音岩长江大桥的1： 1模型焊接试验为课题背景，利用有限元软件ANSYS对焊接残余应力模拟分析。 焊接过程中施加的局部的依从于时间的集中热输入，使焊接部位形成熔化区， 这正是引起焊接残余应力和焊接变形的根源。因金属材料中热传播速度很快，焊 接时以高度集中的热源导致焊接的温度场也是非常不均匀和不稳定。利用能量守 恒原理导出温度场的微积分传导公式，，根据焊接过程的限制和约束确定微分方程 的边值条件，再利用变分原理导出温度场有限元的一般公式。 焊缝焊趾处出现集中应力，其值有的达到焊缝的屈服强度，因此在本构分析 过程中材料塑性变形采用随动强化理论硬化模型，用简化的Bauschinger效应近似 分析。焊接的温度场是随时间变化的，焊接残余应力也随温度同步变化，即由温 度场引起的焊接残余应力属于非保守力系。然而焊缝在塑性区的变形不仅取决于 其最终状态的受力，而且和加载路径有关 即焊接多道焊的顺序和焊缝的变形路径 有关，因此在弹塑性理论本构分析中只有按增量方法建立起来的理论才能追踪整 个加载路径。分析热与结构的耦合作用时将温度场作为惯性荷载，根据热弹塑性 动力学方法分析不稳定温度场。 本研究的模拟对象为厚度80ram的特

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