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爆炸消除焊接残余应力的数值模拟
| 论文题名： | 爆炸消除焊接残余应力的数值模拟 |
| 关键词： | 海洋平台;焊接残余应力;爆炸处理;数值模拟 |
| 摘要： | 海洋平台工作于恶劣海况中,常常受到风浪流等环境载荷的联合作用。这就使得管节点接头的高应力区成为危险点,将会首先在此产生疲劳裂纹,并逐渐扩展而使节点破坏。T型管节点环焊缝既含有疲劳裂纹又同时具有拘束焊缝、厚板多道焊和壳体环焊缝残余应力特征,严重影响了结构的强度、稳性和刚度等性能,导致产生失稳、应力腐蚀开裂、脆性断裂等严重后果,为了保证结构的安全和完整性,必须对结构进行疲劳寿命评估和进行焊接残余应力消除。 从焊接残余应力产生和分布,爆炸消除焊接残余应力机理,爆炸处理对材料性能影响,爆炸处理消除焊接残余应力工艺研究等方面,总结回顾了爆炸消除焊接残余应力研究进展和现状;提出了主要研究内容:将实验测得的超厚板残余应力分布置于数值模型中,利用非线性有限元软件ABAQUS对爆炸消除焊接残余应力技术进行了数值模拟,并将其与对应的实测结果进行了比较,同时考察了焊缝中夹杂的裂纹缺陷对爆炸载荷的响应;进行爆炸消除焊接残余应力工艺优化设计,通过对结果进行比较分析,得出最优化工艺方案;推导T型管节点穿透裂纹应力强度因子的工程算法,为进行剩余强度分析打下基础,同时,评估对T型管节点进行爆炸处理消除焊接残余应力的必要性;进行爆炸消除T型管节点接头处环焊缝焊接残余应力工艺设计,分析采用了两种布药方式对消除效果的影响。 结果表明,爆炸处理能有效的减小、均化残余应力,采用爆炸处理工艺消除焊接残余应力,在海洋平台管节点建造中是可行的。 |
| 作者： | 曾巍 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计与制造 |
| 导师： | 解德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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