基于有限差分的奥氏体钢焊接凝固裂纹计算分析

摘要

提出奥氏体不锈钢焊接凝固裂纹预测的计算策略,建立阶梯模型,并分析其在焊接凝固裂纹预测过程中的数值稳定性和收敛性.研究发现,阶梯模型的二维偏析计算接近凝固裂纹的物理行为,且具有最佳的数值稳定性和收敛性.对阶梯模型的算法进一步优化,解决焊接凝固过程中凝固时间、温度和枝晶生长模型引起的计算误差问题.结合横向可变拘束裂纹实验的裂纹敏感性评估结果,验证所建立的优化阶梯模型用于焊接凝固裂纹敏感性预测的有效性,其误差为30％左右.