本文關鍵詞：鋼橋箱型桿件腹板焊接橫向彎曲火焰矯正研究與應用

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【摘要】：作為鋼橋中的一種基本結構構件,箱型桿件廣泛應用于桁架梁橋、桁架拱橋、斜拉橋和懸索橋加勁梁中。一直以來,箱型桿件在制造過程中的焊接變形問題對其生產(chǎn)效率和質量都會產(chǎn)生影響。本文根據(jù)熱彈塑性有限元法,借助ANSYS有限元計算工具,以箱型桿件腹板作為研究對象,針對目前工程中制作鋼橋箱型桿件腹板時所產(chǎn)生的一維橫向彎曲變形,借助數(shù)值模擬方法來研究氣體火焰矯正變形的過程。本文主要的工作如下：首先,介紹焊接殘余變形火焰矯正基本理論,有針對性地論述了有限元分析理論在火焰矯正中的應用及其特點。列出了火焰矯正熱過程中傳熱基本形式、有限元熱分析的基本方程,進一步闡述了非線性瞬態(tài)熱傳導分析所用的離散方法。概述了在有限元分析火焰矯正變形場時所用基本理論,總結了熱彈塑性理論基礎及其求解方法。其次,詳細總結了模擬火焰矯正溫度場、變形場的步驟及方法,闡述并解決了其中涉及的關鍵問題：模型的建立、網(wǎng)格的劃分、單元的選擇、熱源參數(shù)的選擇、邊界條件的確定、荷載的施加、模擬熱源的移動、溫度場與變形場之間的耦合等。然后,依據(jù)上述所建立的模型,分別進行熱分析和力學分析,就得到的溫度場、變形場結果研究火焰矯正及冷卻過程構件的溫度、變形分布及變化,探討焊接變形火焰矯正的作用機理和規(guī)律。最后,就參數(shù)和流程兩方面會對火焰矯正過程產(chǎn)生影響的因素進行分析,優(yōu)化鋼橋箱型桿件腹板焊接殘余變形火焰矯正的參數(shù)和措施,并用實測數(shù)據(jù)對計算結果進行校核,驗證計算值的可靠性,為優(yōu)化火焰矯正過程、提高其效率提供參考。依據(jù)本文所述的方法步驟,能夠有效實現(xiàn)鋼橋箱型桿件腹板火焰矯正的數(shù)值模擬,通過與實測數(shù)據(jù)對比分析,計算結果符合實際。文中的研究方法可以拓展應用到整個箱型桿件乃至于其他鋼橋構件焊接殘余變形火焰矯正的研究中,所提出的優(yōu)化措施在生產(chǎn)中具有積極意義。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.583

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本文編號：1226584