船舶薄板结构焊接变形模拟预测.pdf

《船舶薄板结构焊接变形模拟预测.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、胡忠平，等：船舶薄板结构焊接变形模拟预测·35·船舶薄板结构焊接变形模拟预测胡忠平1，段灿2，刘鹏2，郑惠锦2(1．沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室，上海200129；2．上海船舶工艺研究所，上海200032)提要本文针对典型的船舶板架结构，设计开发了专用的船舶结构焊接变形预测软件。为验证该软件预测的准确性，通过对一典型板架结构的实焊变形测量与软件预测结果进行对比，发现软件预测的变形趋势及量值与实测相吻合。开发的焊接变形预测软件，焊接模拟分析过程筒单，易于操作，焊接变形预测准确。关键词船舶薄板结构焊接变形模拟预测中图分类号U662文献标识码ASimHlationandPre

2、dictionOfWeldingDe￡D哪ationintheShipSheetStructureHUZhong—pin91，DUANCan2，LIUPen92，ZHENGHui—jin2(1．NavyRepresentativeOfficeStatianedatShanghaiHudongZhanghua(Group)Co．，Ltd．，Shanghai200129，China；2．ShanghaiShipbuildingTechnologyResearchInstitute，Shanghai200032，China)AbstractInthispaper，thespecials

3、oftwarepredictedshipstructure、Veldingdeformationwasdesignedandexploitedthroughatypicalshipboardstructure．Inordertoprovedtheac—curacyofpredictionsoftware，predictionresultswascomparedwiththetruemeasurementval—uesofwekiingdeformation．Andtheresultwasshownthatbotbthetrendanddeformationvalue’ofsoft

4、warewereconsistentwiththetruemeasure’s．Throughthesimulationofweldingdeformationpredictionsoftware，itwasconvenienttooperatesoftwareandanalysistheprocessofwelding．Theresultwasaccurate．Keywol硼sShipSheetstructureWeldingdeformationSimulationprediction1引言焊接变形一直是船舶制造业的难题，特别是6mm以下薄板结构的焊接变形尤为明显。减小焊接变形

5、，可大幅降低其在控制、矫正焊接的工装费用和人力消耗，显著降低建造成本。因此，各船舶建造企业需对焊接工艺过程进行评估优化，选择合适的焊接工艺。采用实际试验来评定焊接工艺是目前大部分船厂的惯用做法。该办法通常花费较大，对于某些修复过程来说，也不可实现。若采用计算机模拟预测焊接变形技术，不仅可优化焊接工艺，同时可大幅节省开支。因此，我们与英国TWI联合开发了焊接模拟预测软件。作者简介：胡忠平(1964一)，男，高级工程师。目前，如ABAQUS和ANSYS等通用有限元模拟软件都具有良好的求解功能，但却无法为焊接模拟提供方便的界面。特别是处理包含许多部件的复杂船舶结构时，对于非专业用户来讲

6、，焊接模型的建立和分析都相当费力。这就需要开发数据输入简单，更易操作的专用软件来进行焊接模拟[1_5]。为验证焊接模拟软件预测的准确性，我们采用将典型船舶薄板结构的实际焊接变形测量结果与计算机模拟预测结果进行比较的方式。通过软件进行焊接模拟分析，预测薄板结构的变形情况，将其与试验测得的数据对比来验证软件预测结果的准确性。2船舶薄板结构的焊接试验及预测模型的建立·36·造船技术2012年第4期(总第308期)2．1薄板结构的焊接如图1所示，选取了材料为Q275，板厚为4mm的板架结构作为模拟预测的对象。焊接过程是首先将两块2000mm×500mm的底板进行双面对接，然后依次单道焊接

7、完成三条加强筋，焊脚尺寸约为3mm。焊接方法采用的是C02气体保护焊，焊丝为直径西1mm金属粉芯药芯焊丝，焊接参数如表1所示。＼底板[工]]’、／＼-肜角接><眩搬圈l模拟选用的典型的船舶板架结构2．2有限元模型的建立薄板结构的几何模型由ABAQUS／CAE6．10版本建立，使用壳单元。为了实现精确模拟的同时表1焊接工艺参数电流电压焊接速度焊接类型(A)(V)(mm／min)对接焊200～21027～28625角接焊195～20526～27500降低其运算时间，模型在焊缝区域采用