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船体型材对接焊的焊接顺序优化研究
| 论文题名： | 船体型材对接焊的焊接顺序优化研究 |
| 关键词： | 船舶焊接;型材对接焊;焊接顺序;优化设计 |
| 摘要： | 船体结构属于一种典型的焊接结构，而焊接则是个极其复杂的高温、动态、瞬时过程，船体结构在焊接过程中不可避免地会产生焊接应力和变形。焊接应力和变形使得船体构件的强度、韧性下降，并且能导致焊接部位产生应力腐蚀开裂，对结构的断裂特性、疲劳强度和形状尺寸精度产生极为不利的影响。型材对接焊是船舶焊接中最典型的焊接结构，包含了外板的对接焊缝、面板的对接焊缝、腹板的对接焊缝和腹板与外板的角接缝四条焊缝。利用有限元软件模拟不同的焊接顺序下结构的焊接应力和焊接变形，通过对焊接结果的比较分析，得到合理的焊接工艺方案。 本文首先建立型材对接焊件的有限元模型，并对对焊接有限元模型进行必要的简化。通过APDL语言编写焊接程序，实现焊接过程焊接热源的移动加载和构件焊接加热后的冷却过程。对型材对接焊多种焊接顺序的模拟温度场和应力场进行分析，得出不同焊接顺序下焊接构件的焊接应力和变形。 对结果进行对比分析，得到如下结论：在焊接后构件焊缝处的残余应力较大，特别是在角焊缝、腹板对接焊缝和面板对接焊缝相交处的残余应力最大；不同的焊接顺序对构件的变形影响不是很大，且构件的应变也主要集中在焊缝区域；不同焊接顺序下构件应力中的拉应力变化较大，而压应力变化较小；以“腹板对接焊-角接焊-面板对接焊-外板对接焊”为顺序的焊接方式下，构件的残余应力最小。船体型材对接焊的焊接顺序优化研究为造船焊接工艺的优化设计提供了重要的依据。 |
| 作者： | 黄振华 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李艳君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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