鋼管相貫節(jié)點(diǎn)焊接殘余應(yīng)力有限元分析.pdf

1、鋼管相貫節(jié)點(diǎn)體現(xiàn)出了很多優(yōu)越性，從而在工程應(yīng)用中越來越廣泛。在各種形式的管結(jié)構(gòu)中，管節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)又是關(guān)鍵的研究對(duì)象。焊接過程是一個(gè)局部的不均勻加熱、冷卻的過程，焊件內(nèi)部受焊縫區(qū)高度集中的熱源影響出現(xiàn)分布不均勻的殘余應(yīng)力場(chǎng)。焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、以及疲勞強(qiáng)度等都有影響。但是由于殘余應(yīng)力的成因十分復(fù)雜，至今未找到相貫節(jié)點(diǎn)焊接殘余應(yīng)力的理論公式。如今，隨著焊接數(shù)值模擬技術(shù)的日趨成熟，越來越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用有限元軟件來模擬焊接過程

2、，分析殘余應(yīng)力的分布規(guī)律。
　　 本文選取K型鋼管相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究，主要有以下幾點(diǎn)：
　　 (1)對(duì)焊接過程中的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的基本理論和模擬方法進(jìn)行闡述。采用兩種實(shí)體單元建立鋼管節(jié)點(diǎn)模型和焊縫模型，將每個(gè)支管的焊縫分成八段，在熱源施加上，采用單元的生死技術(shù)，來模擬焊接過程中熱源的移動(dòng)。
　　 (2)焊接溫度場(chǎng)數(shù)值模擬，通過后處理，分析兩種焊接順序和兩種焊接間隔時(shí)間方案下焊接溫度場(chǎng)不同時(shí)刻的分布圖，得出溫度場(chǎng)的分