船體型材對(duì)接焊的焊接順序優(yōu)化研究.pdf

1、船體結(jié)構(gòu)屬于一種典型的焊接結(jié)構(gòu)，而焊接則是個(gè)極其復(fù)雜的高溫、動(dòng)態(tài)、瞬時(shí)過(guò)程，船體結(jié)構(gòu)在焊接過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。焊接應(yīng)力和變形使得船體構(gòu)件的強(qiáng)度、韌性下降，并且能導(dǎo)致焊接部位產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，對(duì)結(jié)構(gòu)的斷裂特性、疲勞強(qiáng)度和形狀尺寸精度產(chǎn)生極為不利的影響。型材對(duì)接焊是船舶焊接中最典型的焊接結(jié)構(gòu)，包含了外板的對(duì)接焊縫、面板的對(duì)接焊縫、腹板的對(duì)接焊縫和腹板與外板的角接縫四條焊縫。利用有限元軟件模擬不同的焊接順序下結(jié)構(gòu)的焊接應(yīng)力和

2、焊接變形，通過(guò)對(duì)焊接結(jié)果的比較分析，得到合理的焊接工藝方案。
　　 本文首先建立型材對(duì)接焊件的有限元模型，并對(duì)對(duì)焊接有限元模型進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化。通過(guò)APDL語(yǔ)言編寫(xiě)焊接程序，實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程焊接熱源的移動(dòng)加載和構(gòu)件焊接加熱后的冷卻過(guò)程。對(duì)型材對(duì)接焊多種焊接順序的模擬溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分析，得出不同焊接順序下焊接構(gòu)件的焊接應(yīng)力和變形。
　　 對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得到如下結(jié)論：在焊接后構(gòu)件焊縫處的殘余應(yīng)力較大，特別是在角焊縫、腹板