Q345角焊縫焊接接頭力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬.pdf

1、角焊縫焊接接頭是一種常見的焊接接頭，其具有連接角度自由，施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于車輛，輪船，壓力容器等諸多領(lǐng)域。雖然角焊縫接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但作為承載結(jié)構(gòu)時(shí)，其焊縫處的應(yīng)力分布比較復(fù)雜，承載性能也各有不同。因此對(duì)于角焊縫焊接接頭的承載性能的影響因素及焊接接頭的設(shè)計(jì)都需要進(jìn)一步研究。本文在總結(jié)國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，利用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法對(duì)Q345角焊縫焊接接頭進(jìn)行深入研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）對(duì)Q345鋼板和以Q345為

2、母材的對(duì)接焊縫焊接接頭進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，確定了母材以及焊縫的力學(xué)特性，建立了母材和焊縫的多線性等向強(qiáng)化模型的本構(gòu)關(guān)系。
　?。?）對(duì)以Q345為母材的角焊縫T形、L形和J形焊接接頭進(jìn)行拉伸實(shí)驗(yàn)，得到了焊接熱源及焊縫尺寸對(duì)于角焊縫焊接接頭的力學(xué)性能的影響：熱源不均勻?qū)е潞附蛹乃苄越档?；?duì)于角焊縫焊接接頭，承載力并不隨著焊腳尺寸增加而提高。
　?。?）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的母材與焊縫的基本力學(xué)特性和建立的本構(gòu)關(guān)系，應(yīng)用有限元軟件ANSYS

3、 Workbench模擬T形、L形和J形角焊縫焊接接頭拉伸實(shí)驗(yàn)，模擬得到載荷位移曲線，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比，由此驗(yàn)證了有限元模型的可靠性。
　　（4）假設(shè)角焊縫焊接接頭的斷裂發(fā)生在最大折合應(yīng)力所在截面，分別求解得到角焊縫T形、L形和J形焊接接頭的最大折合應(yīng)力及其所在截面，由此根據(jù)承載力以及等強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)焊接接頭的焊腳尺寸。應(yīng)用有限元軟件驗(yàn)證了正面角焊縫T形焊接接頭尺寸設(shè)計(jì)是可行的，而正面角焊縫J形焊接接頭尺寸設(shè)計(jì)存在偏差，并基于有限