残余应力盲孔法的应变释放系数试验和数值模拟研究

摘要

盲孔法是测量焊接残余应力的主要方法.利用应变计测得试件开孔前后的应变变化,计算应变释放系数,再将应变释放系数带入相应公式,计算得到焊接残余应力.本文针对结构用钢Q345和Q420钢材,通过试验和有限元的方法,探究不同板厚时,应变释放系数的变化,并将经过验证的有限元模型进行修改,得到不同条件对应变释放系数的影响.在弹性阶段,Q345和Q420试件的应变释放系数A约为0.33-0.36,B约为0.76-0.80,钢材屈服强度对应变释放系数无影响.考虑孔边塑形变形时,结合板厚、弹性模量和钻孔深径比,得出应变释放系数受形状改变比能和各因素作用时的变化情况,同时得出计算公式和图表.本文为工程实践确定应变释放系数,进而得出残余应力分布提供了行之有效的计算方法.