本文關(guān)鍵詞：核電大型不銹鋼水池焊接變形的預(yù)測及固有變形數(shù)據(jù)庫的開發(fā)

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【摘要】：傳統(tǒng)方法對于焊接變形的預(yù)測和矯正主要是通過固有經(jīng)驗(yàn)和有限的試驗(yàn)數(shù)據(jù),此種方法已無法適應(yīng)復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)和多變的焊接方法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,有限元數(shù)值計(jì)算成為預(yù)測焊接變形的有效手段,但對于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的熱彈塑性有限元計(jì)算非常耗時(shí),并且其中的有限元軟件操作較為繁瑣。將固有應(yīng)變法運(yùn)用在大型焊接結(jié)構(gòu)件中,能夠?qū)崿F(xiàn)對焊接工程結(jié)構(gòu)件焊接變形快速、準(zhǔn)確的預(yù)測。固有應(yīng)變法預(yù)測變形的關(guān)鍵在于大量準(zhǔn)確的典型焊接接頭固有變形數(shù)據(jù),因此需要建立相應(yīng)的固有變形數(shù)據(jù)庫。研究開展了不銹鋼典型接頭焊接試驗(yàn),測試了焊接過程的溫度場和動(dòng)態(tài)變形;研究了典型焊接接頭高效的熱彈塑性數(shù)值計(jì)算方法,獲得了典型接頭的焊接溫度場和變形并同試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較;基于反分析法驗(yàn)證了典型接頭固有應(yīng)變數(shù)值的準(zhǔn)確性,并分析了典型接頭固有變形的影響因素和變化規(guī)律;分析了一種核電不銹鋼水池的焊接變形并建立相應(yīng)不銹鋼接頭固有變形數(shù)據(jù)庫。研究結(jié)果表明:(1)基于熱彈塑性有限元法,結(jié)合高效算法和優(yōu)化模型的方式能夠準(zhǔn)確計(jì)算不銹鋼小接頭的變形情況,并能以此獲得準(zhǔn)確的固有變形值;(2)通過比較兩種不同軟件計(jì)算得到的小接頭熱彈塑計(jì)算結(jié)果和固有應(yīng)變法彈性計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證了固有應(yīng)變值的準(zhǔn)確性;典型接頭焊接變形反分析表明固有應(yīng)變法也適用于小型接頭的變形預(yù)測;(3)約束位置對固有變形結(jié)果的影響不顯著;墊板大小影響焊接過程的溫度場從而對接頭的最終變形及固有變形值有著較大的影響;試板厚度和熱輸入對固有變形值影響較大;(4)采用固有應(yīng)變的方法能夠高效預(yù)測大型核電不銹鋼水池的焊接變形。通過幾何建模、網(wǎng)格劃分、焊縫添加等步驟,最終由核電大型結(jié)構(gòu)焊接變形預(yù)測分析軟件計(jì)算得到乏燃料不銹鋼水池的焊接變形情況。
【關(guān)鍵詞】：焊接變形 熱彈塑性 固有應(yīng)變 核電水池
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM623;TG404
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-21
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 焊接變形預(yù)測方法研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 焊接變形預(yù)測方法13-14
• 1.2.2 焊接變形數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 固有應(yīng)變法研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 固有應(yīng)變法原理17-18
• 1.4 主要研究內(nèi)容18-21
• 第2章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法21-28
• 2.1 試驗(yàn)材料21-23
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備23-25
• 2.2.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)備23-25
• 2.2.2 焊接設(shè)備25
• 2.3 試驗(yàn)方法25-28
• 2.3.1 焊接試驗(yàn)25-27
• 2.3.2 數(shù)值計(jì)算模型和方法27-28
• 第3章 典型焊接接頭熱彈塑性有限元分析28-52
• 3.1 前言28
• 3.2 熱源模型28-33
• 3.2.1 組合熱源29-30
• 3.2.2 均勻體熱源30-31
• 3.2.3 帶狀移動(dòng)熱源31-33
• 3.3 材料模型和邊界條件33-34
• 3.4 焊縫生長的模擬34-35
• 3.5 有限元模型35-37
• 3.6 計(jì)算結(jié)果及分析37-52
• 3.6.1 溫度場計(jì)算結(jié)果（0#試樣）37-39
• 3.6.2 變形計(jì)算結(jié)果（0#試樣）39-41
• 3.6.3 試驗(yàn)接頭變形計(jì)算結(jié)果41-50
• 3.6.4 試驗(yàn)接頭的熱彈塑性法計(jì)算時(shí)間50-52
• 第4章 固有應(yīng)變的計(jì)算及固有應(yīng)變數(shù)據(jù)庫的建立52-61
• 4.1 固有應(yīng)變的計(jì)算52-55
• 4.2 固有應(yīng)變方法驗(yàn)證55-58
• 4.3 典型焊接接頭固有變形整理58-61
• 第5章 乏燃料水池典型焊接接頭固有變形及其規(guī)律研究61-73
• 5.1 乏燃料水池典型焊接接頭固有變形計(jì)算61-63
• 5.2 墊板對固有變形影響63-64
• 5.3 點(diǎn)固對固有變形影響64-65
• 5.4 約束位置對固有變形的影響65-66
• 5.5 墊板拘束對固有變形影響66-67
• 5.6 不同板厚接頭固有變形變化規(guī)律（帶墊板接頭）67-69
• 5.7 無墊板接頭固有變形規(guī)律69-73
• 第6章 乏燃料水池焊接變形固有應(yīng)變法高效預(yù)測73-88
• 6.1 乏燃料水池結(jié)構(gòu)及分析過程73-76
• 6.1.1 水池結(jié)構(gòu)73-74
• 6.1.2 計(jì)算前處理74-75
• 6.1.3 邊界約束情況75-76
• 6.2 計(jì)算結(jié)果分析76-88
• 6.2.1 自由態(tài)76-78
• 6.2.2 焊縫拘束態(tài)78-80
• 6.2.3 調(diào)整橫縱收縮系數(shù)80-82
• 6.2.4 墊板拘束態(tài)82-83
• 6.2.5 墊板拘束態(tài)（局部添加焊縫）83-85
• 6.2.6 底板焊縫強(qiáng)制位移85-88
• 結(jié)論88-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文94-95
• 致謝95-96
• 詳細(xì)摘要96-99

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔡志鵬,趙海燕,鹿安理;提高彈性能模型方法預(yù)測焊接變形實(shí)用性的研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2003年07期

2 侯志剛,馬W，

本文編號：1065208