發(fā)布時(shí)間：2020-07-18 21:58

【摘要】：焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于船舶及海工領(lǐng)域,焊接接頭力學(xué)性能對(duì)海洋裝備的可靠性起著重要作用,彎曲試驗(yàn)是評(píng)估焊接接頭力學(xué)性能的重要手段。目前主要采用三點(diǎn)彎曲來檢測同種材質(zhì)焊接接頭彎曲性能,對(duì)于不同彎曲方法下焊接接頭彎曲性能的對(duì)比研究較少;而且對(duì)于異種材質(zhì)焊接接頭彎曲特性的研究存在很大空缺。本文從不同彎曲方法及不同彎曲條件對(duì)同種材質(zhì)和異種材質(zhì)焊接接頭的彎曲特性展開研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)基于板材塑性彎曲理論推導(dǎo)出了理想狀態(tài)下彎曲直徑選擇的理論公式,接著對(duì)同種材質(zhì)焊接接頭的兩種彎曲試驗(yàn)方法進(jìn)行了有限元模擬,得到了不同彎曲條件下焊接接頭厚度方向及長度方向應(yīng)變變化規(guī)律,長度方向應(yīng)變均值與理論公式計(jì)算值偏差均在5%以內(nèi),進(jìn)一步探討了不同彎曲條件下應(yīng)變峰值與彎曲伸長率間的關(guān)系并建立了修正后的彎曲直徑計(jì)算公式;最后分析了船級(jí)社彎曲壓頭直徑選擇規(guī)范,該規(guī)范與修正后的三點(diǎn)彎曲條件下的彎曲直徑計(jì)算結(jié)果更為接近,但可采用輥筒彎曲方法及更小的彎曲直徑進(jìn)行彎曲試驗(yàn)以獲得更為準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果。(2)對(duì)異種材質(zhì)焊接接頭三點(diǎn)彎曲進(jìn)行了有限元分析,焊接接頭處出現(xiàn)滑移和折彎現(xiàn)象,表明三點(diǎn)彎曲不能有效評(píng)估異種材質(zhì)焊接接頭彎曲性能。另外,對(duì)夾持焊接板料不同端部,且動(dòng)輥到板料的距離x值大小不同的情況做了多組輥筒彎曲有限元模擬,模擬結(jié)果表明,夾持軟質(zhì)材料端時(shí)焊接接頭塑性變形較好,且彎曲效果與動(dòng)輥到板料距離x無關(guān);夾持硬質(zhì)材料端彎曲時(shí)焊接接頭與定輥之間出現(xiàn)較大間隙,且間隙大小隨x值線性增大并與兩種材質(zhì)屈服強(qiáng)度差成正比,焊接接頭不能均勻塑性變形。(3)研制了一種輥筒彎曲試驗(yàn)裝置,主要包含動(dòng)力傳遞及檢測裝置、彎曲裝置和夾緊裝置幾個(gè)部分;該裝置能夠滿足GB/T 2653-2008中輥筒彎曲的試驗(yàn)要求,可自由更換輥輪直徑,彎曲精度為0.1°并達(dá)到1級(jí)實(shí)驗(yàn)力值,可有效評(píng)估焊接接頭力學(xué)性能;同時(shí)對(duì)主要零部件做了受力分析和強(qiáng)度校核,校核結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。(4)在兩種彎曲試驗(yàn)機(jī)上對(duì)ZG200-400和E36焊接接頭做了不同條件下的彎曲實(shí)驗(yàn)。同種材質(zhì)焊接接頭在不同條件下的彎曲伸長率值與有限元分析結(jié)果偏差小于5%,厚度方向應(yīng)變變化與有限元分析結(jié)果基本一致,驗(yàn)證了修正公式的正確性;異種材質(zhì)焊接接頭彎曲實(shí)驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果一致,表明夾軟質(zhì)材料輥筒彎曲能有效評(píng)估焊接接頭力學(xué)性能,三點(diǎn)彎曲和夾硬質(zhì)材料輥筒彎曲焊接接頭會(huì)出現(xiàn)凸起和滑移現(xiàn)象。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG407

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2761483