有限元的焊接残余应力预测在304环焊上,重点管应力焊缝附近开始分发结束位置..docVIP

有限元的焊接残余应力预测在304环焊上，重点管?应力焊缝附近开始分发/结束位置 院长邓?一?，，?，?和川昭一Kiyoshima?b 一?大学材料科学与工程重庆，街沙正街174号重庆市沙坪坝400045，中国 b?计算力学公司研究中心，Togoshi的NI -大厦1-7-1 Togoshi，品川区，东京142-0041，日本 收到2010年7月2日;?? 经修订的2010年8月31日;?? 接受2010年9月23日。?? 可在线2010年10月16号。? 摘要 一个有限元法的基础上快速焊机软件开发，模拟?焊接温度场和?焊接残余应力在3D多通道分布围焊接管道模型。?的特点焊接残余应力通过与钨极惰性气体中加热致304不锈钢管分布弧?焊接火炬数值进行调查。?与此同时，在强调的重点是在研究焊接残余应力分布在焊缝及附近开始/结束位置。?此外，残余应力从目前的计算方法进行了比较预测与实测数据和比较表明，数值模拟方法，基本上抓住了特点?焊接残余应力分布在焊缝附近开始/结束的地区。?数值模拟结果表明，无论是环和轴向残余应力靠近焊缝的开始/结束地区有敏锐的梯度，并在显着稳定的范围有所不同。 关键词：?有限元分析;数值模拟;多通焊接残余应力 文章概要 1。? 简介 2。? 对实验过程的简要说明 3。? 有限元分析 3.1。?热分析 3.2。?力学分析 4。? 热分析结果 5。? 力学分析结果 5.1。?特性的?残余应力?分布的环管焊 5.2。?比较模拟结果和实测数据 5.3。?焊接残余应力?发生变化，焊道 6。? 结论 致谢 参考文献 1。?简介 残余应力在钢结构制作过程中产生的热，如?焊接往往达到甚至超过了在室温下的屈服强度。?拉伸残余应力是一个主要的因素导致?应力腐蚀开裂，疲劳破坏和脆性断裂。当经济增长的缺陷，如表面的危险在核电厂管路系统开裂的评估结果显示，焊接残余应力也许让一个大的贡献，总?应力场。?因此，这是非常重要的，以获取准确的信息焊接残余应力分布在一个焊接接头。 一般来说，有两种方法确定?焊接残余应力。一个是实验方法，另一种是数值模拟技术。?受限于身体状况，通常采用实验的方法得到焊接残余应力在小规模的焊件?[1]?。?随着软件开发的电脑硬件和，数值仿真技术已越来越多地被用来预测焊接残余应力在各种焊接接头?[2]?，?[3]?和?[4]?。?在过去的十年里，许多数值模型来模拟焊接残余应力在各种焊接接头。?在这些模型中，多个型号研究焊接残余应力中环焊接热弹塑性通过使用有限元法管接头。?不过，他们大多只调查焊接残余应力在三维模型的稳定区域的一环焊管用轴对称二维模型或?[5]?，?[6]?，?[7]?和?[8]?。?邓小平与村川?[9]?研究焊接残余应力在6毫米采用三维有限元模型厚度304管，但是，他们之间的摊开在仿真结果和实测数据进行比较重视，作者没有审查?焊接残余应力分布靠近焊缝的开始/结束，详细的位置。?最近，李和昌?[10]?模拟焊接残余应力考虑到在一个三维效果管道模型分布，但它们只提供了非常有限的信息?残余应力分布在焊缝附近启动/停止的位置。?在实际管道焊缝有每个焊道，它总是导致不连续的起点和终点应力国家接近这个位置。?有一种倾向，在火山口的形成过程中开裂焊接?[11]?。?此外，通常疲劳断裂开始启动从表面焊接，特别是在/在服务站的位置?[11]?。?因此，有必要获取准确残余应力分布在焊缝及附近开始/结束的地区。 在这项工作中，有限元方法软件的基础上快速焊机?[12]?开发模拟焊接残余应力在3D 304多道围焊接管道模型。?在发达的办法，移动热源模型来模拟热输入，温度相关热物理和机械性能考虑。?在这项研究中，强调的重点是研究的特点焊接残余应力分布在焊缝及附近开始/结束的地区。?模拟结果与实测数据进行了对比，从现有文献引用?[13]?， 该模型的有效性的数值已经被验证。 2。?对实验过程的简要说明 为了帮助读者了解程序比较电流之间的模拟研究获得的结果和实测数据，实验一简要描述的是在本节规定。?应该指出，实验进行）由日本动力工程及检验总公司（JAPEIC?[13]?。 两个模型（模拟式A和模拟式B）的生产测量?焊接残余应力焊缝及附近开始/结束位置焊管周长-。?管）的材料，这两个模型（是奥氏体不锈钢SUS304。?的尺寸，形状的凹槽和焊缝都显示在?图。?1?。?作为一个基础研究的复杂性所造成的填充金属测量残余应力避免了当实验的设计。?钨极惰性气体（TIG焊）电弧焊接实验中使用了，但TIG焊枪和无填料只加热金属的凹槽表面。?为了探讨如何焊接残余应力与焊缝的改变，只通过一中进行模拟设立的，而通过一，通过2和3的顺序通过在模拟式二加热模拟式乙，跨通温度高于50 °低三?该焊接通过每个方向中显示?图。?2?。?在同一图中，圆心角（?θ?）也