海上石油平臺(tái)樁腿齒條焊接應(yīng)力變形熱彈塑性有限元分析.pdf

1、海上石油平臺(tái)樁腿齒條的焊接變形會(huì)使齒條的嚙合精度降低,焊接殘余應(yīng)力在輪齒根部形成應(yīng)力集中影響齒條傳動(dòng)中的受力情況。本文利用焊接熱彈塑性有限元分析方法,對(duì)海上石油平臺(tái)樁腿傳動(dòng)齒條的焊接殘余應(yīng)力和變形進(jìn)行模擬計(jì)算。
　　 本文在系統(tǒng)論述焊接熱彈塑性有限元分析基本理論的基礎(chǔ)上,運(yùn)用ANSYS有限元軟件對(duì)平板“V”型坡口對(duì)接焊進(jìn)行了模擬計(jì)算。溫度計(jì)算中使用了內(nèi)部熱生成熱源,選取了20節(jié)點(diǎn)的SOLID90熱分析單元進(jìn)行了非均勻網(wǎng)格劃分,應(yīng)

2、力和變形計(jì)算中母材和焊縫區(qū)采用了不同的參考溫度。兩種分析中都采用了單元生死技術(shù)來(lái)模擬焊縫金屬的填充過(guò)程。最后將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)得結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)焊接殘余應(yīng)力分布規(guī)律與變形都和實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本吻合:并且這種模擬結(jié)果也和理論分析結(jié)果相符。因此,證明了本文采用的有限元計(jì)算方法的有效性。
　　 然后用與平板相同方法模擬計(jì)算了海上石油平臺(tái)樁腿齒條焊接的過(guò)程。首先對(duì)齒條的4條焊縫同時(shí)焊進(jìn)行模擬,這種情況下構(gòu)件的載荷和結(jié)構(gòu)都是對(duì)稱的,因此利用