GJ鋼焊接工字型截面殘余應(yīng)力的測(cè)試與分析.pdf

1、GJ系列鋼材是國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)升級(jí)換代型建筑用鋼，綜合性能大大優(yōu)于目前普遍采用的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，目前已開始運(yùn)用于一些實(shí)際工程中，如國(guó)家奧運(yùn)主體育場(chǎng)、首都新機(jī)場(chǎng)、央視新大樓等建設(shè)項(xiàng)目。但相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)還未完善，構(gòu)件試驗(yàn)研究也有待開展。論文在此前已完成的Q345GJ鋼材性研究的基礎(chǔ)上，對(duì)Q345GJ鋼三種規(guī)格的焊接工字型截面進(jìn)行了殘余應(yīng)力測(cè)試及相應(yīng)的有限元模擬分析。
　　 試驗(yàn)部分主要采用鉆盲孔法，試件均采用舞陽鋼廠生產(chǎn)的Q345GJ鋼，

2、對(duì)三種焊接工字型截面400×400×16×25、500×500×25×35、600×600×35×50進(jìn)行了殘余應(yīng)力測(cè)試，其厚度覆蓋了相應(yīng)的鋼板的企業(yè)厚度分組。試驗(yàn)時(shí)，對(duì)翼緣板的內(nèi)外面及腹板的左右面，沿外周邊進(jìn)行一道環(huán)向測(cè)點(diǎn)布置，間距大約為20-60mm，在靠近焊縫處間距較小，遠(yuǎn)離焊縫處間距較大；在試件長(zhǎng)度方向，布置1-3道這樣的環(huán)向測(cè)點(diǎn)。
　　 理論分析是采用大型通用有限元軟件ANSYS，對(duì)三種焊接工字型截面建立三維有限元模型

3、并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，考慮了材料的非線性問題，對(duì)焊接過程進(jìn)行模擬。主要思路是用生熱率模擬焊接熱源，利用單元生死技術(shù)，沿焊縫長(zhǎng)度方向依次激活單元并施加熱量，使熱源的移動(dòng)加載得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而得到任意時(shí)刻的溫度場(chǎng)；然后運(yùn)用間接耦合法，將溫度場(chǎng)分析結(jié)果作為載荷施加到有限元模型上，計(jì)算得到應(yīng)力場(chǎng)結(jié)果。
　　 將試驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果進(jìn)行比較并加以綜合，得到Q345GJ鋼不同厚度組別的焊接工字型截面殘余應(yīng)力分布規(guī)律，簡(jiǎn)化處理后作為后續(xù)研究的基