低相變點(diǎn)焊條的焊接殘余應(yīng)力數(shù)值模擬.pdf

1、焊接殘余應(yīng)力易引發(fā)裂紋，能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)等產(chǎn)生重要影響，一直是焊接領(lǐng)域廣泛關(guān)注和研究的重要課題之一。天津大學(xué)焊接實(shí)驗(yàn)室研制了一種新型低相變點(diǎn)焊條，應(yīng)用在中高碳鋼鋼板的焊接中，能很好的消除殘余應(yīng)力。對(duì)其進(jìn)行焊接過程溫度場(chǎng)及焊接應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值模擬研究，能為減少、控制、調(diào)整焊接殘余應(yīng)力提供理論依據(jù)，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用意義。 本文以平板對(duì)接問題為例，以ANSYS軟件為平臺(tái)，對(duì)多層多道焊接過程中的溫度場(chǎng)和應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，具體闡

2、述如下： 首先，建立了平板對(duì)接的幾何模型，根據(jù)多層多道焊的實(shí)際焊接過程，建立了四層八道的幾何模型，并劃分了網(wǎng)格。同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)及查找資料，獲得了線膨脹系數(shù)、屈服強(qiáng)度等熱參數(shù)值。 其次，在溫度場(chǎng)分析中，應(yīng)用APDL語言，編制了循環(huán)加載命令流，將高斯移動(dòng)熱源模型以熱流密度載荷形式施加在焊縫上，同時(shí)利用生死單元對(duì)焊縫金屬填充、熔化和凝固進(jìn)行了模擬。分析過程考慮了焊縫金屬發(fā)生相變時(shí)體積和相變潛熱的變化。在隨后的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分析過程中