海洋平台用高强钢复杂节点焊接残余应力预测

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2、科技大学二O一二年五月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringForecastoftheWeldingResidualStressinComplicatedJointsoftheHigh-strengthSteelofOffshorePlatformSubmittedbyNameGuoYunfeiSupervisedbyProfessorNameYanKengJiangsuUni

3、versityofScienceandTechnologyMay,2012江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学

4、校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要摘要在海洋平台的建造过程中，由于采用了大量的高强度钢和超高强度钢，高强度、大厚度、复杂节点的钢结构焊接技术成为了建造平台的关键技术。焊接过程中高度集中的瞬时热输入，在焊后将产

5、生较大的残余应力与变形，直接影响到焊接结构的使用性能。因此，海洋平台重要局部结构焊接残余应力控制技术显的至关重要，对焊接残余应力的预测则具有了重要的现实意义。本文首先采用不同的焊接工艺和焊接方法对海洋平台用钢EH36和EQ56，进行了对接和角接试验。焊后，先对试板进行焊缝打磨、焊趾重熔、超声冲击、焊后热处理，再采用盲孔法对试板进行焊接残余应力测试。对测试结果进行比较分析，研究不同的工艺条件对焊接残余应力的影响。其次，本文应用有限元数值模拟软件ANSYS，对EQ56钢板的平板对接进行数值计算，输入

6、的条件（材料参数，热输入等）均与1号试板相同。将计算结果与实测结果（1号试板）进行比较，出现了一点误差并分析了产生误差的原因，证明了应用有限元软件ANSYS计算焊接残余应力的可行性。为合理的选择焊接方法和工艺措施，以及进一步研究焊接变形与残余应力的变化规律提供了有效的试验方法。最后，本文对海洋平台复杂结构立柱横撑和推进器基座的复杂节点进行了数值计算，得出的结果可以看出焊缝的最大残余拉应力主要分布在焊缝边缘（焊趾）部位和焊缝交界处，达到了400MPa。关键词：焊接工艺参数；焊接残余应力；数值模拟I

7、AbstractAbstractDuringthebuildingofoffshoreplatform,becausetheusinghigh-strengthsteelandultrahigh-strengthsteel.Steelstructureweldingtechniqueofhigh-strength,heavy-thickness,complicatedjointsbecomesthecriticaltechniqueofthebuildingplatform.Theperform

8、anceofweldedstructuresmaybeaffectedbythegreaterresidualstressesanddeformationduetotheconcentrationinputoftheweldingheatintheweldingprocess.Therefore,theweldingresidualstresscontroltechnologyofoffshoreplatformstructurebecomesofthegreatestimportant.The