厚板焊接接頭殘余應力和損傷分布的研究.pdf

1、隨著焊接厚鋼板構件在建筑、橋梁和船舶等領域的廣泛應用，厚鋼板力學性能引起人們的普遍關注。焊接厚鋼板構件由于在焊接過程中存在溫度梯度和厚度方向的作用，焊接完成后的殘余應力往往會大于普通的鋼板焊接構件，產(chǎn)生初始裂紋和缺陷，導致局部應力集中，引起脆性斷裂和疲勞破壞;焊接厚鋼板構件在外荷載尤其是循環(huán)地震荷載的作用下，初始裂紋會不斷擴展，造成承載力降低而影響整個結構安全。因此，焊接厚鋼板構件的殘余應力分布及其在低周往復荷載作用下的力學性能研究，具

2、有重意義。
　　本文通過對焊接過程中的溫度場、應力場和外荷載作用下累積損傷的有限元分析，建立了新的焊接殘余應力和損傷評定方法，為工程領域中焊接鋼構件設計提供依據(jù)。主要內容可以分為以下四方面:
　　首先，文章介紹已有焊接殘余應力數(shù)值模擬的求解方法，建立焊接構件的ABAQUS數(shù)值分析模型，編制子程序DFLUX導入熱源模型，驗證本文編制子程序的正確性。
　　其次，基于商用有限元軟件ABAQUS的熱-力順序耦合法，通過子程序D

3、FLUX引入橢球體熱源，本文對Q345厚鋼板的對接焊縫進行了三維有限元分析，獲得焊接鋼構件溫度場和應力場的分布。結果表明，厚鋼板焊接殘余應力以縱向拉應力為主，主要分布在焊縫及其熱影響區(qū)(HAZ)范圍內。
　　然后，本文通過試驗測量得到Q345鋼的磁彈法標定曲線，分析不同類型焊接接頭殘余應力分布規(guī)律，并將試驗結果與數(shù)值模擬結果進行對比。結果表明，厚鋼板對接和T型焊縫的殘余應力隨著板厚度的增加而增加，這種趨勢在厚度為25-60mm的鋼