特殊形狀貫穿件焊接殘余應(yīng)力和疲勞分析.pdf

1、由于焊接過程中高度集中的瞬時熱輸入，焊件內(nèi)部將產(chǎn)生相當(dāng)大的殘余應(yīng)力和殘余變形。而焊接殘余應(yīng)力會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的使用性能和可靠性，因此，對焊接殘余應(yīng)力和疲勞壽命進(jìn)行計算和分析具有很重要的工程意義。
　　 本文首先對焊接過程中的溫度場和應(yīng)力場的基本理論進(jìn)行了闡述。然后采用Ansys軟件的熱一結(jié)構(gòu)耦合功能，利用間接耦合法，對特殊形狀貫穿件多道焊焊接過程的溫度場和應(yīng)力場做了數(shù)值仿真。最后，結(jié)合疲勞分析軟件FE-SAFE，以焊接殘余應(yīng)力場為

2、基礎(chǔ)，針對不同種類動載荷的作用，對焊接件進(jìn)行了疲勞壽命和指定循環(huán)次數(shù)下的安全系數(shù)的模擬。
　　 在有限元仿真過程中，考慮了材料熱物理性能和力學(xué)性能隨溫度的變化，通過APDL編寫程序?qū)崿F(xiàn)了雙橢球熱源模型的移動加載，同時利用“生死單元”技術(shù)實現(xiàn)了多道焊焊縫填充的動態(tài)過程，并給出了焊接溫度場的動態(tài)變化云圖和焊接殘余應(yīng)力的分布云圖。
　　 從貫穿件整個模型及二分之一模型的瞬態(tài)溫度場和應(yīng)力場的模擬結(jié)果可以看出，用二分之一模型代替整