正交异性板RDF裂纹重焊修复后温度场和残余应力数值模拟

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 焊接残余应力简述

1.2.2 焊接数值模拟方法研究

1.2.3 正交异性钢桥面板焊接残余应力数值模拟研究

1.2.4 焊接残余应力的消除

1.2.5 正交异性钢桥面板重焊修复方法

1.3 本文研究内容

第二章 焊接过程有限元分析理论

2.1 有限元方法简介

2.2.1 焊接有限元分析的特点

2.2.2焊接有限元模型简化

2.3.1 焊接传热基本形式

2.3.2 温度场基本方程

2.4 焊接应力和变形的分析理论

2.4.1 塑性准则

2.4.2 屈服准则

2.4.3 流动准则

2.4.4 强化准则

2.5 热弹塑性理论

2.5.1 应力应变关系

2.5.2 位移应变关系

2.5.3 平衡方程

2.5.4 热弹塑性问题求解

2.6 本章小结

第三章 有限元分析步骤及顶板焊接残余应力计算

3.1 焊接温度场与应力场计算方法

3.2 有限元模型建立

3.2.1 几何模型建立和网格划分

3.2.2 定义材料属性

3.3 焊接热源载荷施加

3.3.1 焊接热源模型

3.3.2 热源的移动

3.3.3 生死单元技术

3.4 焊接工艺参数确定

3.4.1 双椭球形状参数

3.4.2 焊接电流、电压

3.4.3 焊接速度

3.5 边界约束的确立

3.5.1 不同边界约束计算结果

3.5.2 实验验证

3.6 12 mm厚顶板温度场和应力场计算结果

3.6.1 温度场结果

3.6.2 残余应力结果

3.7 本章小结

第四章 钢桥面板纵肋、横隔板、顶板焊接残余应力研究

4.1.1 几何模型

4.1.2 有限元模型

4.1.3 结果路径的定义

4.2 温度场的计算

4.2.1 温度场云图

4.2.2 温度时间历程曲线

4.3 残余应力的计算

4.3.1 边界约束

4.3.2 焊接残余应力场云图

4.3.3 焊接残余应力比较分析

4.3.4 实验验证及误差分析

4.4.1 本研究正交试验设计

4.4.2 正交试验结果分析

4.5 本章小结

第五章 RDF 裂纹重焊修复后焊接温度场和残余应力研究

5.1 前言

5.2.1 几何模型

5.2.2 有限元模型及结果路径的定义

5.3.1 初始应力

5.3.2 外部载荷

5.3.3 边界约束的确定

5.4.1 不考虑初始应力场

5.4.2 考虑初始应力场

5.4.3 两种情况下残余应力比较

5.5 重焊修复不同焊接参数对重焊残余应力的影响

5.5.1 不同顶板厚度

5.5.2 不同焊缝长度

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致 谢

参考文献

在学期间发表的论文及获奖