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文檔簡介
1、平面K型節(jié)點在鋼管桁架結(jié)構(gòu)中應(yīng)用很多,節(jié)點的受力性能分析是鋼管桁架設(shè)計的主要內(nèi)容之一。鋼管桁架節(jié)點通常采用相貫焊接方式連接。由于焊接過程會產(chǎn)生很高的溫度,導(dǎo)致相貫節(jié)點上產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。受殘余應(yīng)力的影響,節(jié)點的安全性能降低。以往關(guān)于平面節(jié)點和空間節(jié)點的承載力分析方法大多都忽略了殘余應(yīng)力的影響。因此,為了得到更為準(zhǔn)確的節(jié)點受力分析,有必要對焊接殘余應(yīng)力進行分析,本文將對K型圓管相貫節(jié)點的殘余應(yīng)力進行分析。
本文選取K型圓管
2、相貫節(jié)點進行數(shù)值模擬和分析。利用有限元軟件ANSYS提供的生死單元技術(shù)進行焊接過程的模擬。通過生死單元實現(xiàn)焊接溫度場逐漸施加和焊接金屬逐漸填充的過程。本文計算的K型節(jié)點的兩條相貫焊縫總共分為24個時間段進行焊接加熱。通過有限元數(shù)值方法求解得到了焊接溫度場和應(yīng)力場的結(jié)果。對焊接應(yīng)力場求解模型加載,求得節(jié)點承載力,得出殘余應(yīng)力對K型圓管相貫節(jié)點承載力的影響。
本文進行的主要工作如下:
①K型節(jié)點有限元模型的建立,
3、包括單元選擇、網(wǎng)格的合理劃分、考慮材料的物理性能和力學(xué)性能隨溫度的變化;
②對焊接溫度場結(jié)果分析,比較不同時間和不同位置溫度的變化情況,得出焊接溫度場影響范圍和分布的趨勢;
③對焊接應(yīng)力場結(jié)果分析,分析節(jié)點幾何參數(shù)對應(yīng)力場分布的影響以及應(yīng)力場在焊接過程的變化規(guī)律和最終殘余應(yīng)力的分布規(guī)律;
④通過對包含與不包含焊接殘余應(yīng)力的有限元模型加載,采用位移加載方式,得出了不同參數(shù)的K型節(jié)點(共24個)的荷
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