焊接箱型柱殘余應(yīng)力有限元分析.pdf

1、隨著鋼材性能的提升和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)越來越多的運(yùn)用于建筑物之中。而焊接柱是鋼結(jié)構(gòu)中很重要的受壓構(gòu)件。早在二十世紀(jì)中后期,美國(guó)Lehigh大學(xué)Fritz工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室就研究發(fā)現(xiàn)殘余應(yīng)力和初始幾何缺陷一樣,都是影響受壓鋼構(gòu)件極限承載力的重要因素。焊接殘余應(yīng)力是鋼結(jié)構(gòu)焊接時(shí)加熱和冷卻循環(huán)過程中不可避免的。由于焊接過程的復(fù)雜性,目前鋼結(jié)構(gòu)工程中對(duì)殘余應(yīng)力的考慮大多是直接用熱軋成型鋼的殘余應(yīng)力模型,是將其簡(jiǎn)化成拋物線或折線形式,而實(shí)際焊接過

2、程產(chǎn)生的殘余應(yīng)力是一個(gè)極其復(fù)雜的三維應(yīng)力場(chǎng),其分布和拋物線或折線模型還有不小的差距,如果用更為真實(shí)的殘余應(yīng)力來進(jìn)行構(gòu)件的承載力分析將得到更精確的結(jié)果。
　　 隨著三維熱彈塑性有限元法的發(fā)展,焊接過程中動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變及焊后終態(tài)殘余應(yīng)力應(yīng)變的模擬越來越真實(shí)。利用有限元思想,將柱劃分為有限個(gè)單元,以單元上的節(jié)點(diǎn)溫度為基本未知量,逐步加上溫度增量,建立起單元的溫度插值函數(shù),求解模型的連續(xù)溫度函數(shù)θ(x,y,z,t),最終可以得到焊接過程中