基于UMAT焊接接头力学性能表征方法及应用

发布时间：2024-03-27 04:01

　　为了能够准确的描述焊接接头材料力学性能不均匀分布规律,本文针对焊接接头材料力学性能不均匀性问题,利用ABAQUS有限元软件中的用户自定义材料(UMAT)模块对焊接接头力学性能不均匀分布规律进行表征。解决“三明治”焊接接头有限元仿真中存在的材料力学性能突变问题,为焊接接头力学性能分析与结构安全性评价提供新的有限元分析方法。以核电安全端焊接接头为例,应用建立的UMAT子程序对其进行安全性评价。完成的主要工作如下:(1)根据焊接接头材料力学性能分布规律,建立了表征焊接接头不均匀材料力学性能的UMAT子程序。(2)通过不均匀材料硬度压痕试验、硬度压痕试验ABAQUS有限元反演分析以及硬度压痕试验UMAT子程序数值模拟。获取三者硬度值分布规律,根据硬度值与屈服强度关系得到屈服强度分布规律,以验证UMAT子程序的准确性。(3)分别建立含缺陷的“三明治”焊接接头有限元模型与连续过渡焊接接头有限元模型。分析两种焊接接头有限元模型在不同屈服强度组配影响下,裂尖力学场变化规律。(4)以核电焊接接头为例,通过硬度压痕试验获取焊接接头硬度值分布规律,根据硬度值与屈服强度关系得到屈服强度分布规律。采用UMAT子...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.6316L不锈钢试样实物图

?恢貌牧锨?服强度不同。不同位置材料屈服强度随着距离中性层的位置变化连续变化，形成曲面。因此，卸载以后的材料在单一方向上屈服强度连续变化。3.2屈服强度不均匀材料硬度压痕试验316L不锈钢材料应力应变关系在塑性阶段为幂函数规律变化，为典型的幂硬化材料，其因此不均匀材料硬度试验采用....

图3.8拉伸试样硬度压痕测试的精度，首先将316L不锈钢拉

西安科技大学硕士学位论文16台座螺杆滑块试样装夹位置移动压头固定压头图3.7试样弯曲处理加载装置图3.8拉伸试样为了得到清晰的硬度压痕形貌，提高硬度压痕测试的精度，首先将316L不锈钢拉伸试样先用砂纸进行初步打磨，然后在磨抛机上进行精细抛光。硬度压痕试验采用硬度仪如图3.9所示，....

图3.9维氏硬度仪

西安科技大学硕士学位论文16台座螺杆滑块试样装夹位置移动压头固定压头图3.7试样弯曲处理加载装置图3.8拉伸试样为了得到清晰的硬度压痕形貌，提高硬度压痕测试的精度，首先将316L不锈钢拉伸试样先用砂纸进行初步打磨，然后在磨抛机上进行精细抛光。硬度压痕试验采用硬度仪如图3.9所示，....

图3.13几何体剖分

3不均匀材料力学性能UMAT子程序正确性验证17示，硬度测试点位置距离试样宽度1/2处距离d分别为0mm、0.3mm、0.6mm与0.9mm。图3.11数值模拟几何装配体图3.12硬度仪压头位置示意图固定刚性压头与试样的侧面，移动刚性压头与试样的侧面以及硬度仪压头与试样的上表面在....

本文编号：3940162