鋼結(jié)構(gòu)大型焊接構(gòu)件的焊接變形預(yù)測與控制.pdf

1、本文以某鋼結(jié)構(gòu)實際工程大型實腹式構(gòu)件之一的焊接工字型截面梁為研究對象。利用ABAQUS有限元軟件子程序DFLUX功能，采用網(wǎng)格尺寸粗細不同的網(wǎng)格模型并配合移動雙橢球體熱源與分段移動雙橢球體熱源模型方法進行焊接溫度場、殘余應(yīng)力應(yīng)變場數(shù)值分析，將各種模擬方案的計算結(jié)果進行比較。并對有限元預(yù)測的焊接變形最大處進行加固模擬，分析加固前后溫度場與應(yīng)力應(yīng)變場的變化情況。通過有限元計算得出焊接溫度場、應(yīng)力和變形的大小和分布規(guī)律，提出大型焊接構(gòu)件焊接分

2、析切實可行的數(shù)值模擬方法，為實際加工制作提供參考，具有一定的工程意義。研究工作的主要內(nèi)容和成果如下:
　　 (1)編寫移動雙橢球體熱源模型與分段移動雙橢球體熱源模型的DFLUX子程序，在ABAQUS中通過調(diào)用DFLUX實現(xiàn)熱源的分段移動。并提出網(wǎng)格尺寸適度擴大的粗網(wǎng)格模型，使大型焊接模型焊接過程動態(tài)模擬的效率大大提高。
　　 (2)采用粗細不同的網(wǎng)格模型配合移動雙橢球體熱源與分段移動雙橢球體熱源模型進行不同組合方案的焊接

3、溫度場、應(yīng)力應(yīng)變場模擬分析，計算分析結(jié)果表明:粗網(wǎng)格配合移動雙橢球體熱源模型不僅計算代價較小且計算精度高，能準確預(yù)測焊接變形最大位置，模擬效果較好，是大型焊接構(gòu)件焊接過程數(shù)值模擬行之有效的方法。分段熱源采用細網(wǎng)格計算精度要高于粗網(wǎng)格，并隨著分段段數(shù)的增多，計算結(jié)果會逐漸趨近精確模擬結(jié)果，但計算時間也會增長。分段熱源無論采用粗細網(wǎng)格都能準確預(yù)測最大焊接殘余變形位置，如果對精度要求不高但須對焊接變形最大處加固位置進行預(yù)測可采用此模擬方法。<