毕业设计-- Q235厚板焊接残余应力数值模拟

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1、 毕业设计（论文） 题目 Q235 厚板焊接残余应力数值模拟 完成日期 2012 年 5 月 15 日 目录 摘要.3 前言.4 1 绪论 .5 1.1 课题来源和意义 .5 1.2 国内外研究现状 .6 1.3 研究的主要内容 .5 2 模拟分析过程 . 7 2.1 有限元分析软件 ANSYS 简介 .7 2.2 有限元模型的建立 .7 2.3 加载计算 . 11 3 模拟结果及分析 . 15 3.1 温度场模拟 . 15 3.2 应力场的模拟 . 17 4 全文总结与展望 . 22 4.1 全文总结 . 22 4.2 未来的展望 . 22 致谢 24 参考文献 . 25 附录 27 Q23

2、5 厚板焊接残余应力数值模拟厚板焊接残余应力数值模拟 摘要：本文首先综述了目前国内外对焊接残余应力研究进展，在此基础上提出了本文 的研究目的和意义。运用有限元软件 ANSYS 的 APDL 语言编写模拟焊接瞬态过程程 序进行热-结构耦合分析，对 Q235 钢、钢两种材料之间的对接接头的温度场和应力场 进行数值模拟分析，得到温度和残余应力在接头的连续分布规律：在接近焊缝较窄的 一个区域内产生拉应力，在其相邻区域产生压应力。 关键词：有限元 数值模拟 残余应力 温度场 Abstract:In this article, the development and present research si

3、tuation of the welding residual stress have been critically overviewed ,base on this ,we bring up the purpose and sense of this article.Carry on the hot-structure coupling analysis using the ANSYS APDL language simulation welding transient state process procedure,which to simulate analysis on the te

4、mperature and stress field of the lap joints of Q235 steel, steel between the two materials. then get the distribution of the temperature field and residual stress: There is a tension stress near the weld bead ,there is a compress stress in other areas. Keyword: Finite element; Numerical Simulation;

5、 Residual stress; Temperature field. 前言 焊接是一个涉及传热学、电磁学、材料冶金学、固体和流体力学等多学科交叉的 复杂过程。由焊接产生的动态应力应变过程及其随后形成的残余应力，是导致焊接裂 纹和接头强度与性能下降的重要因素。迄今为止，焊接残余应力一直是人们关注的热 点问题，仍是焊接生产领域中迫切需要解决的问题。近年来，国内外学者对此进行了 大量的研究，取得了丰硕的成果。 中厚钢板是焊接结构生产中不可缺少的重要材料，被广泛应用于国防、交通运输、 能源、和建筑等重要国民经济部门。钢结构体系具有自重轻、抗震性能优、施工周期 短、安装速度快、投资回报快、绿色无污染

6、等优点，从一定程度上反映了国家的综合 经济实力和建筑技术的发展水平，得到了世界各国的广泛的应用和大力推广，钢结构 体系的应用在欧美已经有几十年的发展历史，其施工快、回收利用便利等诸多优点是 其他结构形成所无可比拟的，并逐渐成为顺应时代发展趋势的高效结构体系。 本文通过用有限元方法模拟研究平板对接焊接焊缝温度场分布、残余应力分布、 温度场与残余应力的关系，不仅可以从中得到焊接残余应力的影响因素，了解焊接残 余应力在连续分布规律，全面掌握结构的特性，而且可以通过优化焊接方法、顺序和 工艺，控制（减小）焊接应力和变形，另外还可以节约大量的实验费用，有效地缩短 研制和开发周期，因此是一种高效低成本的优化工艺的方法和预测与控制技术。 本文是本人的毕业设计论文，经过作者阅读了大量的文献后独立完成的，其中部分 观点是引用三峡大学游敏教授等人的，由于本人的水平实在有限，还存在许多不足之 处，希望各位批评指正。 1绪论 1.1 课题来源和意义 近年来，随着我国钢产量的逐渐攀升，为适应经济发展的需要，国家对于钢结构 的应用也从限制使用改为鼓励采用，为钢结构的广泛