GJ鋼焊接工字型截面殘余應力的測試與分析.pdf

1、GJ系列鋼材是國產優(yōu)質升級換代型建筑用鋼，綜合性能大大優(yōu)于目前普遍采用的低合金高強度結構鋼，目前已開始運用于一些實際工程中，如國家奧運主體育場、首都新機場、央視新大樓等建設項目。但相關設計標準還未完善，構件試驗研究也有待開展。論文在此前已完成的Q345GJ鋼材性研究的基礎上，對Q345GJ鋼三種規(guī)格的焊接工字型截面進行了殘余應力測試及相應的有限元模擬分析。
　　 試驗部分主要采用鉆盲孔法，試件均采用舞陽鋼廠生產的Q345GJ鋼，

2、對三種焊接工字型截面400×400×16×25、500×500×25×35、600×600×35×50進行了殘余應力測試，其厚度覆蓋了相應的鋼板的企業(yè)厚度分組。試驗時，對翼緣板的內外面及腹板的左右面，沿外周邊進行一道環(huán)向測點布置，間距大約為20-60mm，在靠近焊縫處間距較小，遠離焊縫處間距較大；在試件長度方向，布置1-3道這樣的環(huán)向測點。
　　 理論分析是采用大型通用有限元軟件ANSYS，對三種焊接工字型截面建立三維有限元模型

3、并對其進行適當的簡化，考慮了材料的非線性問題，對焊接過程進行模擬。主要思路是用生熱率模擬焊接熱源，利用單元生死技術，沿焊縫長度方向依次激活單元并施加熱量，使熱源的移動加載得以實現，進而得到任意時刻的溫度場；然后運用間接耦合法，將溫度場分析結果作為載荷施加到有限元模型上，計算得到應力場結果。
　　 將試驗結果與理論分析結果進行比較并加以綜合，得到Q345GJ鋼不同厚度組別的焊接工字型截面殘余應力分布規(guī)律，簡化處理后作為后續(xù)研究的基