本文關鍵詞：基于ANSYS鋼結構焊接溫度場與應力場的數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《青島科技大學》 2012年

基于ANSYS鋼結構焊接溫度場與應力場的數(shù)值模擬

柯佳娜  

【摘要】：中厚板焊接多應用于各種大型建筑鋼結構，焊接過程中的物理傳輸機制和熔池中的流體動力學狀態(tài)是決定焊接接頭組織與性能、焊縫成形質量以及焊接效率的關鍵因素。通過建立焊接熱過程的數(shù)學模型，對焊接熱過程進行數(shù)值模擬，得到溫度場分布，深入理解焊接過程中產(chǎn)生的焊接殘余應力和變形，為焊接熱過程自動化提供重要且實用的理論依據(jù)和基礎數(shù)據(jù)，具有重要的學術價值和實際應用意義。 本文應用ANSYS數(shù)值模擬軟件，在我國國家體育場“鳥巢”鋼結構焊接工程的背景下，對大跨度空間鋼結構中使用的中厚板進行多層多道焊接過程中的溫度場和應力、應變場進行有限元分析。具體闡述如下： 首先，，以兩塊等尺寸長75mm×寬50mm×高10mm的Q460E-Z35鋼厚板為研究對象。根據(jù)焊接的實際過程，擬采取60°斜Y坡口兩層、三道次的單面對接焊接。同時，為了保證焊縫附近的高溫區(qū)域有精確的溫度分區(qū)，采取了焊縫附近網(wǎng)格尺寸劃分較細，遠離焊縫的區(qū)域逐漸增大的網(wǎng)格劃分方法。 其次，利用生死單元技術和APDL參數(shù)化語言實現(xiàn)焊接熱源的移動加載，簡化了求解過程。探討了不同時刻中厚板的溫度場分布，并對焊后殘余應力與變形情況進行模擬分析。 最后，將求解得到的不同溫度場分布進行比較分析，并將模擬結果與參考文獻中的實驗結果做比較。結果表明，模擬結果與實驗情況吻合良好。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TG457.11;TU391
【目錄】：

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本文編號：198601