大型鋼構件制作加工過程中殘余應力與變形的理論分析與實踐.pdf

1、在工業(yè)、民用建筑領域中,鋼結構已經得到了普遍應用。加工制作過程中,鋼結構產生的變形和殘余應力和會對結構的質量起到一定的負面作用,所以鋼構件生產過程中產生的殘余應力與變形是在建筑鋼結構領域中必須要重視的問題。
　　現(xiàn)在,隨著鋼結構在工業(yè)、民用建筑領域之中的廣泛應用,尤其在大型工業(yè)廠房中(例如發(fā)電站)大型構件應用越來越廣泛,怎樣有效地控制他的焊接變形問題就顯得尤為重要。然而,若想要有效地控制并減小焊接變形,其關鍵所在是如何準確預測焊接

2、變形。在國內外對預測焊接變形方法的研究中,具有較高分析預測精度的預測方法主要著眼于機械制造領域,仍未廣泛應用于建筑鋼結構領域,因為現(xiàn)有焊接變形預測方法對計算條件、計算成本、技術人員知識水平等方面都有較高要求,不適合在建筑鋼結構領域廣泛推廣。
　　本文結合工程實例,提出一種適用于建筑鋼結構領域,用有限元方法簡單、高效地分析由于溫度場引起的鋼結構焊接變形。該有限元法綜合考慮了各種影響結構形變的因素,根據(jù)建筑鋼結構在加工制作過程中殘余應

3、力產生的特點與本質,對鋼結構件的焊接及溫度變化過程進行有效的簡化。文中利用ansys軟件中的生死單元技術,加工制作過程中鋼構件的溫度變化過程被分解為多個子步進行疊加。
　　本文考慮建筑鋼結構領域與機械制造領域的不同特點,簡化了溫度函數(shù),將焊接過程中單元的溫度變化轉化為單元等效節(jié)點荷載進行考慮,從而避免了復雜的熱力學計算過程;本文的分析過程采用了有限元法,該工具的優(yōu)點是適應性強、列式簡單、收斂性好、精度高等,從而可以保證分析結果的精