钢箱形杆件焊接制造变形模拟研究

摘要

钢桥箱形杆件在焊接过程中不可避免存在变形问题,会给后续的矫正和拼装带来较大的成本。基于热弹塑性有限元法,借助有限元软件ANSYS对钢桁拱箱形杆件的焊接过程进行了数值模拟,并通过经验公式对焊接变形结果进行了验证。结果表明:模拟值与经验公式计算值吻合较好;焊接顺序对钢箱杆件的收缩变形影响甚微,对钢箱杆件的弯曲变形和扭转变形有明显影响。同时研究发现,中间横隔板的增设可以抑制钢箱杆件大部分扭转变形;减小钢箱杆件不同焊缝区域的温度差,或施加预加力能有效控制其弯曲变形。