鐓邊U肋加勁鋼橋面板焊接殘余應(yīng)力研究.pdf

1、正交異性鋼橋面板被廣泛應(yīng)用于各種現(xiàn)代橋梁中，而U肋焊接所造成的殘余應(yīng)力會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的制造精度和服役性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響。為減小頂板與U肋連接焊縫處的應(yīng)力集中程度，一種新型U肋——鐓邊U肋被提出。鐓邊U肋加厚了與頂板連接處的U肋腹板厚度，局部剛度得以提高，但同時(shí)導(dǎo)致其與頂板連接處焊縫的尺寸增大，因此，使用鐓邊U肋的鋼橋面板，其焊接殘余應(yīng)力分布將不同于傳統(tǒng)普通U肋。為此，本文研究鐓邊U肋與頂板連接處焊縫的焊接殘余應(yīng)力，主要內(nèi)容如下:
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2、)介紹了鐓邊U肋的構(gòu)造特征，以及焊接數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)和分析方法，以頂板與鐓邊U肋連接處焊縫為研究對(duì)象，建立了三維的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)有限元模型，并采用生死單元技術(shù)，對(duì)焊料熔敷過(guò)程進(jìn)行模擬。
　　(2)通過(guò)對(duì)鐓邊U肋焊件的溫度場(chǎng)分布及變化過(guò)程的分析，結(jié)果表明:各節(jié)點(diǎn)溫度隨時(shí)間變化的趨勢(shì)都大致相同，熱源作用時(shí)溫度驟升，并達(dá)到峰值，隨著熱源的離開(kāi)，溫度又快速降低，但升溫的梯度大于降溫梯度，距離焊縫中心越遠(yuǎn)，溫度峰值越小，且到達(dá)峰值的時(shí)間就

3、越晚。
　　(3)通過(guò)對(duì)鐓邊U肋焊件的應(yīng)力場(chǎng)分布及變化過(guò)程的分析，結(jié)果表明:穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，縱向殘余應(yīng)力的峰值超過(guò)了材料的屈服強(qiáng)度，而橫向殘余應(yīng)力很小;縱向殘余應(yīng)力在焊縫區(qū)為拉應(yīng)力，峰值為屈服強(qiáng)度的1.16倍，縱向殘余應(yīng)力在遠(yuǎn)離焊縫處為壓應(yīng)力，頂板、鐓邊U肋的縱向殘余壓應(yīng)力峰值分別為屈服強(qiáng)度的0.23倍、0.09倍。
　　(4)鐓邊U肋與普通U肋焊接殘余應(yīng)力的分布規(guī)律大體相似，縱向殘余拉應(yīng)力峰值變化不大，且在U肋焊趾處，鐓邊U肋的