新型鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的焊接過程動(dòng)態(tài)模擬及其力學(xué)性能分析.pdf

1、本文以無焊接工藝孔梁柱節(jié)點(diǎn)、115mm擴(kuò)大型工藝孔節(jié)點(diǎn)及普通工藝孔節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，首先采用可以調(diào)入自編子程序DFLUX的ABAQUS對(duì)三種節(jié)點(diǎn)進(jìn)行焊接殘余應(yīng)力分析；其次在殘余應(yīng)力場存在的基礎(chǔ)上進(jìn)行擬靜力分析，得到三種節(jié)點(diǎn)在低周往復(fù)荷載作用下的力學(xué)性能參數(shù)；最后進(jìn)行擬靜力實(shí)驗(yàn)，并與有限元分析結(jié)果相比較。旨在確認(rèn)一種新的數(shù)值模擬方法應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)性能分析時(shí)的有效性和合理性，并藉此方法明確所研究鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的性能特點(diǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)學(xué)科發(fā)展

2、提供理論依據(jù)，具有一定的科學(xué)意義。研究工作的主要內(nèi)容和成果如下：
　　(1)利用ABAQUS有限元分析軟件，采用生死單元技術(shù)對(duì)無工藝孔節(jié)點(diǎn)、115mm擴(kuò)大型工藝孔節(jié)點(diǎn)以及普通工藝孔節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元熱分析。通過對(duì)自編子程序DFLUX的調(diào)用實(shí)現(xiàn)橢球熱源的移動(dòng)，真實(shí)地模擬整個(gè)焊接過程以及殘余應(yīng)力場的產(chǎn)生過程。計(jì)算分析結(jié)果表明：無工藝孔節(jié)點(diǎn)焊接殘余應(yīng)力在梁翼緣和腹板交叉處較為突出；擴(kuò)大型工藝孔節(jié)點(diǎn)較容易在工藝孔根部產(chǎn)生應(yīng)力集中；普通工藝孔節(jié)

3、點(diǎn)的焊接殘余應(yīng)力在梁翼緣和腹板交叉處、梁腹板角焊縫端部即工藝孔端部較為突出。不過由于工藝孔具有一定的散熱能力，普通工藝孔節(jié)點(diǎn)以及115mm擴(kuò)大型工藝孔節(jié)點(diǎn)在工藝孔處的焊接殘余應(yīng)力相對(duì)較小。
　　(2)在殘余應(yīng)力分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行以上三種節(jié)點(diǎn)的擬靜力分析，得到低周往復(fù)荷載作用下的主要性能參數(shù)，并進(jìn)行對(duì)比研究。結(jié)果表明：無工藝孔節(jié)點(diǎn)的承載力和塑性變形能力均較高，115mm擴(kuò)大型工藝孔節(jié)點(diǎn)性能并不理想。
　　(3)采用MTS液壓伺