基于相似理論的箱型結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力及變形的數(shù)值模擬分析.pdf

1、箱型焊接結(jié)構(gòu)具有加工簡單，剛性大，穩(wěn)定性好，成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械領(lǐng)域。由于焊接過程的非平衡加熱，箱型結(jié)構(gòu)無法避免地產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形。焊接殘余應(yīng)力與殘余變形是影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完整性、制造工藝合理性和結(jié)構(gòu)使用可靠性的關(guān)鍵因素。因此，科學(xué)的、定量的預(yù)測焊接殘余應(yīng)力和殘余變形有助于提高焊接結(jié)構(gòu)的承載能力和可靠性，具有重要的理論價(jià)值和工程意義。
　　 焊接過程的數(shù)值模擬是一個(gè)很好的工具來預(yù)測焊接殘余應(yīng)力和變形，也是一種很好的方法來

2、指導(dǎo)焊接生產(chǎn)和優(yōu)化焊接工藝;這樣可以降低產(chǎn)品的成本、縮短生產(chǎn)周期，所以數(shù)值模擬在焊接領(lǐng)域具有很高的研究價(jià)值?；谙嗨评碚撓碌南嗨颇Ｐ途哂写竽Ｐ驮诤附舆^程中的一切特性，通過對相似模型的研究就能得到大模型的結(jié)果。焊接相似理論的目的就是用相似模型來研究大型焊接結(jié)構(gòu)，這樣有利于降低大模型試驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)帶來的高成本。總之，焊接相似理論的研究具有重大的工程意義。
　　 本論文以箱型焊接結(jié)構(gòu)為研究對象，以ANSYS軟件為分析平臺(tái)，分別研究了焊接理

3、論、相似理論、焊接過程的數(shù)值模擬。歸納起來，本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1)論文詳細(xì)闡述了焊接溫度場相似準(zhǔn)則和焊接應(yīng)力應(yīng)變的相似關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了均勻熱源溫度場的相似條件。為了驗(yàn)證該熱源相似條件的準(zhǔn)確性和普遍性，分別數(shù)值模擬了平板對接和角接的焊接情況，通過原模型和相似模型的對比得出均勻熱源相似條件是準(zhǔn)確的和普遍的。
　　 2)在相似理論和均勻熱源相似條件的基礎(chǔ)上，以南車株洲電力機(jī)車生產(chǎn)的箱型變壓器為研究對象，對