基于ANSYS的焊接梁殘余應力分析.pdf

1、焊接是現(xiàn)代鋼結構最主要的連接方法之一。焊接廣泛應用于各類鋼結構中。只有正確認識和掌握焊接結構的特點，才能設計制造出性能良好、經(jīng)濟指標高的焊接結構。焊接過程會在結構中產(chǎn)生焊接殘余應力，而焊接殘余應力的存在會對結構的施工和使用性能產(chǎn)生不利影響。因此，研究鋼結構焊接殘余應力的分布規(guī)律。
　　 特別是三維構件焊接殘余應力韻分布規(guī)律，對于科學合理的進行鋼結構設計和施工有著重要的理論意義和工程應用價值。一旦能夠實現(xiàn)對各種焊接現(xiàn)象的計算機模擬

2、，我們就可以通過計算機系統(tǒng)來確定各種焊接結構和材料的最佳設計、最佳工藝方法和焊接參數(shù)。
　　 本文在總結前人的工作基礎上系統(tǒng)地論述了焊接過程的有限元分析理論，總結了焊接殘余應力的測定方法，采用有限元分析軟件ANSYS建立計算模型，對焊接過程產(chǎn)生的溫度場、應力場進行了模擬研究，針對三維焊接工字梁進行了實例計算，而且對分層焊接及不同次序焊接的計算結果作了對比分析。
　　 在模擬計算時，利用ANSYS軟件的熱——結構耦合功能，

3、采用間接法，先計算焊接溫度場，以溫度場的計算結果作為結構分析的載荷，再進行焊接應力和應變的計算。焊接溫度場與應力應變場是雙向耦臺的，由于應力應變場對溫度場的影響非常小，所以本文只考慮溫度場對應力應變場的影響這一單向耦合。用間接法模擬計算溫度場和應力場，得出了不同時刻的溫度分布，殘余應力、應變的數(shù)值和分布，并且得到了焊接殘余應力沿翼緣和腹板的分布規(guī)律。研究表明，當焊縫長度遠大于焊接熱源有效直徑時，梁長度對梁中部截面的殘余應力影響非常?。憾?/p>