文档介绍：要摘焊接连接方式所具有的一系列优点使得焊接结构在钢结构中占据越来越重要的地位,现已成为钢桥、大跨度结构、轮机、锅炉、反应堆压力壳等结构设备的关键部位。现代焊接结构正在向大型化和高参数方向发展,对各种复杂形式的厚板焊接需求越加强烈;但是人们对不同的焊接工艺、焊缝形式和焊缝密集区域的焊接残余分布规律并没有透彻的认识,因此也无法精确的分析残余应力对构件力学性能的影响。本文针对这个问题,以重庆观音岩大桥索梁锚固区域焊接残余应力试验研究为主,对复杂情况下的厚板焊接残余应力进行分析研究。首先,本文对焊接的传热过程进行了理论分析,从传热的角度分解电弧焊传热过程和热量流向;再由焊接传热过程的三种基本方式——热传导、对流传热、辐射传热入手分析焊接温度场,介绍了焊接传热过程三种传热形式的数学描述、定解条件及数值计算方法;然后以温度场为基础分析热应力和显微组织变化。本文试验部分针对钢结构斜拉桥索梁锚固区域焊接残余应力较为集中的特点,以重庆江津观音岩大桥索梁锚固区域为研究对象,制作了三个足尺比例的试件,对锚拉板区域相关焊缝的残余应力进行试验研究。研究分析结果表明,锚拉板区域各条主要焊缝都不同程度地存在着焊接残余应力,局部地方接近屈服强度。研究分析了锚拉板区域各类焊缝的残余应力特征、分布规律、产生原因及影响因素,并提出相关的意见和建议,为同类桥梁索梁锚固区域的设计和制作提供科学的依据。关键词:锚拉板;厚板;残余应力;试验分析
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氛日簪慨日期:Ⅶ,秀年多月弓乡重庆交通大学学位论文原创性声明重庆交通大学学位论文版权使用授权书日期:。抛苔年≥月弓。日叉本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩礁乳吖学位论文作者签名:印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。月名年签教导期指日■¨,/.’,.
第一章绪论弟一早珀下匕课题工程背景焊接残余应力文献综述重庆江津观音岩长江大桥是绕城高速公路西南段的控制性工程,是我国首座跨长江叠合梁斜拉桥,其桥面宽度是全国同类型桥梁中最宽的,全桥总长米,其主跨长达祝畲蟾稚髁ξ吨,索长米,,居全国同类型桥梁之冠。重庆江津观音岩长江大桥斜拉索锚拉板与主梁ぷ至连接的区域有着组成的板件多,钢板厚,且焊缝较为密集的特点,该区域是桥梁的重要受力部位。厚钢板的焊接容易产生较大的焊接残余应力,而锚拉板区域在工作应力作用下局部地方常常发生应力集中,尤其是在焊趾附近,它与焊接残余应力、残余变形和高刚性等因素综合起来将会较大程度地降低焊缝接头处的疲劳强度和韧性,同时会使得焊缝和热影响区有变脆的趋势。因此对此桥锚拉板与主梁连接部位焊缝进行足尺寸残余应力测试验,并对残余应力的产生进行理论分析,提出减小和消除残余应力的方法。焊接是一种运用嗍榭鱿挛>植加热或加压手段、添加或不添加填充材料将构件不可拆卸地连接在一起或在基材表面堆敷覆盖层的加工工艺圆。焊接技术已经广泛应用于国民经济的各部门,如机械工程、桥梁工程、建筑工程、压力容器、船舶工程、电子工程以及尖端的航天、航海和动力工程等领域。与铸造或锻造结构相比,焊接结构具有用料省、重量轻、适合于制成形状复杂的结构以及制造成本低等优点,据工业发达国家统计,每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材就占总钢材产量的%左右。所以焊接技术的研究和发展水平,标志着一个国家工业和科技的现代化进程。随着大规模工业生产和高新技术的发展,焊接结构正朝着大型化、复杂化、高容量、高参数方向发展,其复杂程度越大,工作条件越苛刻,造成焊接事故也越频繁,危害性也越大,所以提高和保证焊接质量已经成为当前焊接中的关键问题。近年来计算机、信息、网络等技术的飞跃发展,给人类的生活环境、文化氛围带来了深刻的变化。这种深刻的变化必然反映到原来的制造业乃至焊接工程中来。虚拟工程就是一个应运而生的新领域,并且以惊人的速度向前发展近年来提出的先进制造技术,包括诸如计算机集成制造系统,并行工程、敏捷制造
等。就是将制造过程珻,,珻等计算机辅助技术中的相关信息,通过网络集成在一起。虚拟工程则进一步使整个制造过程在计算机上得到预演和实现。要实现焊接虚拟工程是十分复杂的,其本身就是一项庞大的工程,它包括热源、过程控制、焊接冶金、应力变形等各个环节嘲。本文