大型船體結(jié)構(gòu)焊接變形熱彈塑性有限元數(shù)值模擬方法研究.pdf

1、熱彈塑性有限元方法作為一種精度高、結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng)的焊接數(shù)值模擬方法，被廣泛應(yīng)用于焊接接頭和小型結(jié)構(gòu)的焊接問題研究。但是該方法計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)、運(yùn)算規(guī)模大，難以應(yīng)用于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接模擬。本文針對(duì)焊接模擬熱彈塑性有限元方法，提出了改進(jìn)方法以提高計(jì)算效率，并實(shí)現(xiàn)了大型船體加筋板結(jié)構(gòu)的焊接過程模擬，本文所做工作主要包括：
　　(1)針對(duì)船體焊接中常見的T型接頭形式，基于ABAQUS軟件中具有截面積分特性的shell單元配合solid單元提出了

2、shell/solid模型方法，有效的降低了建模復(fù)雜程度和求解自由度。通過對(duì)T型接頭焊接變形和殘余應(yīng)力計(jì)算對(duì)比，驗(yàn)證了采用shell/solid模型模擬結(jié)構(gòu)焊接過程的計(jì)算精度。
　　(2)提出了焊接模擬瞬時(shí)移動(dòng)熱源的簡(jiǎn)化等效方法，將瞬時(shí)移動(dòng)熱源簡(jiǎn)化為分段移動(dòng)熱源：將焊縫劃分為若干段，忽略各段內(nèi)的熱源移動(dòng)效應(yīng)，沿焊縫方向依次施加各段的段狀熱流密度。通過T型接頭算例計(jì)算對(duì)比表明，通過合理劃分分段數(shù)目，分段移動(dòng)熱源可以在保證相近的計(jì)算精