大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接變形熱彈塑性有限元分析.pdf

1、焊接是一種應(yīng)用廣泛的技術(shù),它不僅對發(fā)展尖端科技與國防裝備有重要的作用,而且對提高制造業(yè)水平具有普遍意義。過大的焊接變形將影響結(jié)構(gòu)尺寸,降低結(jié)構(gòu)承載能力等,需要花費(fèi)大量的時間用在矯正工作上,影響整個生產(chǎn)進(jìn)度和制造成本。因此,預(yù)測進(jìn)而控制焊接變形顯得非常重要,特別是一些大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接。數(shù)值模擬給焊接變形預(yù)測提供了有效的工具,三維熱彈塑性有限元法可以模擬整個焊接過程。但三維熱彈塑性有限元分析計算量非常龐大,長期以來該方法僅適用于一般焊接接

2、頭的力學(xué)行為分析,很少用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接變形分析。本論文首先對熱彈塑性有限元理論進(jìn)行了概括整理,闡述了熱彈塑性有限元法的發(fā)展現(xiàn)狀及實(shí)現(xiàn)過程；然后,以大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)“8”字體耐壓艙船體結(jié)構(gòu)為對象,采用不同類型的單元混合使用方法簡化結(jié)構(gòu)有限元模型,并根據(jù)熱等效應(yīng)原則,通過組合多道焊道來減少焊道數(shù)簡化焊接過程。在此簡化基礎(chǔ)上,運(yùn)用通用有限元軟件ANSYS,實(shí)現(xiàn)了“8”字體耐壓艙結(jié)構(gòu)部件焊接和整個結(jié)構(gòu)的裝焊的熱彈塑性有限元分析,得到了結(jié)構(gòu)的焊