厚板焊接残余应力有限元分析(2)

摘要

随着国民经济的发展，钢结构在工业与民用建筑中的应用越来越广泛．而随着结构跨度和荷载的增加。钢板的厚度越来越厚，而厚钢板的焊接应力的理论研究则开展得不多．焊接残余应力的存在，会直接影响到钢结构的承载能力，为了保证焊接结构的安全可靠，准确的推断焊接过程中的力学行为和残余应力是十分重要的课题。本文针对这一工程实际问题主要研究了如何应用有限元模拟方法研究厚板焊接残余应力分布规律．

本文的模拟对象为厚度４０咖的焊接钢板，焊接方式为ｕ型坡口对接焊，研究的材料是Ｑ３７０ＱＥ。文中应用ＡＮＳＹＳ软件对焊接模型进行有限元建模，通过单元形心坐标比较提取焊缝处单元，利用ＡＮＳＹＳ单元生死技术和热、结构分析功能进行焊接过程仿真。焊接残余应力仿真结果相关文献结果相吻合，文中给出了沿焊缝不同方向的三维残余应力分布曲线，得出主要结论为焊接结构中最大残余应力多出现在焊缝上下表面处，和距最终焊接表层８ｍｍ左右位置处，由于多层焊，会使焊缝根部横向残余应力极高，超过纵向残余应力。

本文应用数值模拟方法计算４０衄厚钢板的焊接残余应力的分布规律，对于指导工程实践具有较为现实的意义

反过来也能验证试验测量的结果，因此本文的研究成果对科学研究和工程实际都具有重要意义。关键词：厚板；对接焊；温度场；残余应力；有限元；ＡＮｓＹｓ