鋼結(jié)構(gòu)大型焊接構(gòu)件的焊接變形預(yù)測(cè)與控制.pdf

1、本文以某鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際工程大型實(shí)腹式構(gòu)件之一的焊接工字型截面梁為研究對(duì)象。利用ABAQUS有限元軟件子程序DFLUX功能，采用網(wǎng)格尺寸粗細(xì)不同的網(wǎng)格模型并配合移動(dòng)雙橢球體熱源與分段移動(dòng)雙橢球體熱源模型方法進(jìn)行焊接溫度場(chǎng)、殘余應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)數(shù)值分析，將各種模擬方案的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。并對(duì)有限元預(yù)測(cè)的焊接變形最大處進(jìn)行加固模擬，分析加固前后溫度場(chǎng)與應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的變化情況。通過(guò)有限元計(jì)算得出焊接溫度場(chǎng)、應(yīng)力和變形的大小和分布規(guī)律，提出大型焊接構(gòu)件焊接分

2、析切實(shí)可行的數(shù)值模擬方法，為實(shí)際加工制作提供參考，具有一定的工程意義。研究工作的主要內(nèi)容和成果如下:
　　 (1)編寫移動(dòng)雙橢球體熱源模型與分段移動(dòng)雙橢球體熱源模型的DFLUX子程序，在ABAQUS中通過(guò)調(diào)用DFLUX實(shí)現(xiàn)熱源的分段移動(dòng)。并提出網(wǎng)格尺寸適度擴(kuò)大的粗網(wǎng)格模型，使大型焊接模型焊接過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬的效率大大提高。
　　 (2)采用粗細(xì)不同的網(wǎng)格模型配合移動(dòng)雙橢球體熱源與分段移動(dòng)雙橢球體熱源模型進(jìn)行不同組合方案的焊接

3、溫度場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)模擬分析，計(jì)算分析結(jié)果表明:粗網(wǎng)格配合移動(dòng)雙橢球體熱源模型不僅計(jì)算代價(jià)較小且計(jì)算精度高，能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)焊接變形最大位置，模擬效果較好，是大型焊接構(gòu)件焊接過(guò)程數(shù)值模擬行之有效的方法。分段熱源采用細(xì)網(wǎng)格計(jì)算精度要高于粗網(wǎng)格，并隨著分段段數(shù)的增多，計(jì)算結(jié)果會(huì)逐漸趨近精確模擬結(jié)果，但計(jì)算時(shí)間也會(huì)增長(zhǎng)。分段熱源無(wú)論采用粗細(xì)網(wǎng)格都能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)最大焊接殘余變形位置，如果對(duì)精度要求不高但須對(duì)焊接變形最大處加固位置進(jìn)行預(yù)測(cè)可采用此模擬方法。<