焊缝及焊接残余应力对T型CR节点极限承载力的影响研究

摘要

本文致力于研究焊缝及焊接残余应力对节点极限承载力的影响，重点讨论了焊缝焊脚尺寸对节点的加强作用，以及焊接残余应力对节点造成的刚度损失，得到了一些对工程实践有意义的结论。首先，讨论了焊缝尺寸对节点极限承载力的影响。本文应用ANSYS软件对节点进行有限元建模，通过设计不同的焊缝焊脚尺寸，建立了一组节点模型，然后利用ANSYS结构分析功能求解了这一组节点的极限承载力，计算结果与前人计算结果相吻合。本文利用ANSYS的热分析功能，计算了焊接过程的温度场，并给出了冷却后的节点温度场分布，接着通过热—结构耦合功能计算了焊接残余应力场，在此基础上，求解节点极限承载力，与前面的计算结果进行比较，得到结论：焊接残余应力的存在并没有明显降低节点的极限承载力，但其对节点刚度造成的损失不容忽略。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1钢管结构概述

1.2管节点的研究历史和现状

1.3本文的研究内容和意义

第2章极限承载力分析的理论基础

2.1引言

2.2焊接温度场的计算

2.2.1热传导本构方程

2.2.2温度场的有限元计算方法

2.3热—结构耦合场的计算理论

2.3.1材料的弹性理论

2.3.2材料的塑性理论

2.3.3热弹塑性理论

2.4本章小结

第3章T型CR节点有限元模型的建立

3.1引言

3.2有限元分析对象和任务

3.3有限元分析过程

3.3.1有限元法模型的建立

3.3.2单元类型的选择

3.3.3本构关系的确定

3.4本章小结

第4章节点极限承载力的求解结果及分析

4.1 T型CR节点极限承载力的求解

4.2焊缝对节点极限承载力的影响

4.2.1节点极限承载力分析

4.2.2节点区应力分布及塑性区扩展

4.2.3焊缝对节点的加强作用

4.2.4焊缝焊脚尺寸对极限承载力的影响

4.3焊接残余应力对节点极限承载力的影响

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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