殘余應(yīng)力對(duì)T型圓管相貫節(jié)點(diǎn)承載力性能影響研究.pdf

1、采用相貫節(jié)點(diǎn)的鋼管桁架以其構(gòu)造簡潔，造型美觀，抗扭性能良好等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于大跨空間結(jié)構(gòu)中，如何確保節(jié)點(diǎn)的安全性是該類結(jié)構(gòu)的主要研究課題。由于在節(jié)點(diǎn)處，各個(gè)支管是直接相焊的，焊接時(shí)高度集中的瞬時(shí)熱輸入，會(huì)在節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生相當(dāng)大的焊接殘余應(yīng)力，有時(shí)甚至?xí)_(dá)到屈服強(qiáng)度，從而降低承載力，影響結(jié)構(gòu)的安全性能。以往的節(jié)點(diǎn)研究往往忽略殘余應(yīng)力的影響，對(duì)相貫處進(jìn)行簡化處理。因此，研究殘余應(yīng)力對(duì)相貫節(jié)點(diǎn)承載力性能的影響是十分必要的。
　　 本文

2、選取T型圓管相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行研究，利用ANSYS對(duì)焊接過程進(jìn)行仿真分析。在模擬熱源移動(dòng)時(shí)，將環(huán)形焊縫單元分成十個(gè)小的時(shí)間段，利用ANSYS單元生死技術(shù)，逐步激活單元并施加熱量，從而實(shí)現(xiàn)熱源的移動(dòng)，得到了任意時(shí)刻的溫度場和應(yīng)力場。為了研究殘余應(yīng)力對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力性能影響，本文選取了24個(gè)不同幾何參數(shù)的節(jié)點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行加載，并分析承載力的變化。本文主要的研究工作如下：
　　 ①考慮材料的熱物理性能和力學(xué)性能隨溫度的變化、采用過渡網(wǎng)格劃分形式劃

3、分網(wǎng)格以保證焊縫處網(wǎng)格足夠細(xì)小、選取適當(dāng)?shù)挠?jì)算時(shí)間步長、采用單元生死技術(shù)模擬焊接熔敷過程，建立了T型圓管相貫節(jié)點(diǎn)焊接溫度場和焊接應(yīng)力場三維移動(dòng)熱源有限元分析模型；
　　 ②對(duì)不同時(shí)刻的焊接溫度場分布情況以及不同點(diǎn)的熱循環(huán)曲線進(jìn)行分析比較，得出溫度場分布的規(guī)律；
　　 ③討論了焊接過程中不同時(shí)刻的應(yīng)力變化規(guī)律和焊后殘余應(yīng)力的分布規(guī)律。并分析了主管徑厚比γ以及支管與主管直徑比β對(duì)殘余應(yīng)力分布的影響。
　　 ④討論T型