核电箱形结构焊接变形的模拟计算与分析.pdf

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1、《热加工工艺》2013年11月第42卷第21期核电箱形结构焊接变形的模拟计算与分析陈跃。韩建民-，谭俊。杜恒芳(1．北京交通大学轨道车辆结构可靠性与运用检测技术教育部工程研究中心，北京100044；2．中国建筑第二工程局有限公司核电建设分公司，广东深圳518034)摘要：传统的体积收缩法能够快速计算焊接结构的变形分布，却不能分析焊接顺序对焊接变形的影响。本文基于体积收缩法。并通过改变焊缝单元焊接前后的弹性模量来反映其刚度的变化，实现分析焊接顺序对变形影响的目的。以核电箱形结构为例，利用壳单元建立了三维计算机模型。对其中的一面侧墙装配焊焊接过程中的焊接变形进行模拟计算，并分析了焊接顺

2、序对其焊接变形的影响。研究表明。该方法能够快速地获得不同焊接顺序下结构的变形分布情况。模拟结果显示采用分段焊会减小变形量，与理论经验吻合。关键词：多道焊；变形仿真；壳单元；焊接顺序中图分类号：TG404文献标识码：A文章编号：1001．3814(2013)21．0181．04NumericalSimulationoWeldingDeformationinBox-likeStructureofNuclearPowerPlantCHENYue，HANJianmin，TANJun，DUHengfang：(1．EngineeringResearchCenterofStructureReli

3、abilityandOperationMeasurementTechnologyofR_ailGuidedVehicles，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；2．NuclearPowerConstructionBranch，ChinaConstructionSecondEngineeringBureauCo．Ltd．，Shenzhen518034，China)Abstract：Itisfasttoderivedeformationoftheweldedstructuresbyvolumeshrinkagemethod，but

4、itdoesnotreflecttheefectofweldingsequenceonthedeformation．Theinfluenceofweldingsequencewereanalyzed，basedonthevolumeshrinkagemethod，theelasticmodulusoftheweldingelementsischangedbeforeandaflerweldtoreflectchangesinitsstifness．Takeabox-likestructureofthenuclearpowerplantasanexample．3Dmodelwases

5、tablishedbyusingshe1lelementstosimulatetheassemblyweldingdeformationofasidewallofthebox-likestructure．Theapproachtakesuseofone—passweldingwithshellelementtosimulatethemulti-passbuttweldingequivalently．Bytheapplicationofthisapproach，theefectofweldingsequenceontheweldingdeformationwasstudied．The

6、resuRsshowthatthedeformationdistributionindiferentweldingsequencescanbeobtainedbythismethodquickly．Theresultsshowthatthedeformationcanbereducedbythesubsectionwelding，whichisinagreementwiththeclassictheoryandexperience．Keywords：multi-passwelding；deformationsimulation；shellelement；weldingsequenc

7、e焊接变形的计算机模拟计算经过多年的发展已到了实际应用，如固有应变法、收缩力法、体积收缩经取得了一定的研究成果。例如，基于热弹塑性有法和局部一整体法等。固有应变法可通过试验测限元的焊接变形模拟计算能充分考虑焊接过程各种量获得的接头固有应变值，再进行仿真模拟．可获得现象和物理过程，全面反映焊接的温度场、应力变形整体结构焊接变形的模拟结果，但这需要重复大量的及其变化规律．但是高度非线性的瞬态热一力耦合试验；收缩力法是通过经验公式计算收缩力的大小，方程、数量庞大的三维模型网