文档介绍：摘要由于焊接结构的诸多优点,焊接结构已日益广泛地应用于工业,船舶,建筑,桥梁建设中。近年来,随着焊接材料的发展,焊接技术和焊接工艺的不断进步和完善,焊接结构日趋大型化。特别是在高层建筑和大跨桥梁领域,大型和超大型的焊接结构日渐增多,但是由于焊接残余应力的存在经常会导致焊接结构性能的下降,例如使结构的抗疲劳、抗脆断、抗应力腐蚀的能力降低,使构件的稳定性下降,增大压杆的失稳性等。因而对重大焊接结构,从经济和消除应力的可能性方面考虑,有必要准确地了解焊接结构的残余应力分布规律,以便采取相应的措整个焊件的温度随时间和空间急剧变化,材料的物理性能参数也随温度剧烈变化,同时还存在熔化和相变时的潜热现象。因此,焊接温度场的分析属于典型的非线性瞬态热传导问题。因为焊接温度场分布十分不均匀,在焊接过程中和焊后将产生相当大的焊接应力和变形。焊接应力和变形的计算中既有大应变、大变形等几何非线性问题又有弹塑性变形等材料非线性问题。焊接温度场与应力场是双向耦合的,由于应力应变场对温度场的影响比较小,加上计算条件的限制,本文只考虑温度场对应力场的影响这一单向耦合。本文首先对焊接过程中的温度场和应力场的基本理论和数值模拟分析方法进行了阐述。在数值模拟计算过程中,本文采用砑娜纫唤峁柜詈瞎能,利用间接耦合法,考虑了焊接温度场对应力应变场的单向耦合,对颓梁节点焊接过程中以及焊后的温度场进行模拟计算。为了提高收敛速度,本文对选取高斯函数分布的热源模型,并利用砑腁镅员嘈闯绦蚴迪焊接热源的移动加载。最后通过后处理,给出了焊接温度场的动态变化图,不同在温度场计算准确的基础上,将相应的热单元转换为结构单元,进行焊接残余应力的计算。通过后处理,给出了桥梁节点上各部位的热应力分布曲线以及焊缝部位残余应力的分布趋势。施进行控制消除。焊接是一个局部快速加热到高温,并随后快速冷却的过程。随着热源的移动,高温时的材料物理性能参数进行了适当的选取和处理,对焊缝处网格进行细化,时刻焊缝处各点的温度分布曲线,并描述了焊缝中心线及其热响应区各点的热循环。关键词:桥梁节点,焊接,热分析,残余应力武汉理工人学硕士学位论文
肌瓹,.,、甀瑆琤”,.瑃.。,.畉,,,,,甀瑆.,琧瓼琣疭
,瑃,武汉理笱学位论文:—.瑆.
签名:盟生谌掌冢核芤灞よ独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留使用学位论文的规定,即学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日期:
第滦髀概述焊接是现代钢结构最主要的连接方式,它具有不削弱构件截面,节省钢材,构造简单,易于加工,连接的密封性好,刚度大,便于采用自动化生产等优点,因而焊接钢结构在建筑、桥梁、机械、海洋工程等众多领域得到广泛应用。钢桥均质材料,而自重较轻,当所要建设的桥梁跨度特别大,荷载特别重,采用别的材料来造桥将遇到困难时,就需要采用钢桥。在全世界已建成了许多铁路钢桥、公路钢桥和公路铁路两用桥。新中国成立以来,新建铁路蛴喙ɡ铮智万в嘧艹千多公里【。焊接是钢桥各构件连接的一种重要方式,在五、六十年代,欧洲公路网得到快速发展,当时就采用焊接技术建造钢桥。六十年代末期,我国首次采用栓焊钢梁建造钢桥。年建成的孙口黄河大桥和世纪末修建的芜湖长江大桥则采用了桥梁的整体节点全焊接技术】【。现在,焊接结构在钢桥中得到普遍应用。在机械、海洋工程等领域,焊接钢结构也充分发挥了它们的重要作用。所以,焊接钢结构在现代工业的许多领域具有其独特的地位。然而,一方面焊接钢结构中的焊缝往往存在着咬口、未焊透等几何缺陷以及焊接施工误差引起错位,另一方面从结构本身来说,有些焊接钢结构是在其整体几何形状不连续处引入焊接连接的,这都会使焊缝部位产生应力集中。在交变荷载作用下,焊接钢结构有可能在焊缝附近发生疲劳破坏事故,它往往给人们的生命财产安全带来灾难性的损失F@推苹凳呛附痈纸峁沟囊恢种匾JХ绞健】【俊>萃臣疲帕汉附痈纸构的疲劳破坏占失效总数的%。因此研究焊接钢结构的疲劳性质,预测其疲劳寿命具有重要的意义。关于焊接钢结构的疲劳断裂研究一直受到国内外学者和工程技术人员的普遍关注,并就此进行了大量的研究,取得了许多有意义的成果。这些研究不仅丰富了人们对结构疲劳规律的认识,而且对于焊接钢结构的发展及其在众多领域的应用起到了积极的推动作用。焊接结构所具有的固有特性影响焊接结构的疲劳性能。一般来说,裂纹状缺陷包括夹渣、气