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《t型焊接接頭裂紋試驗與數(shù)值模擬研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、遼寧工業(yè)大學碩士學位論文T型焊接接頭裂紋試驗與數(shù)值模擬研究專業(yè):工程力學研究生:王建紅指導教師:孫洪軍教授遼寧工業(yè)大學土木建筑工程學院二〇一五年三月MasterThesisStudyOnTestAndNumericalSimulationofT-jointWeldingCrackSpeciality:EngineeringMechanicsCandidate:WANGJian-hongSupervisor:ProfessorSUNHong-junLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,121001,ChinaM
2、arch2015摘要焊接接頭是指應用焊接方法將焊件連接在一起形成的接頭。如果焊接接頭發(fā)生破壞，那么整個焊接結(jié)構(gòu)強度便會失效。大量工程案例表明：多數(shù)情況下，焊接結(jié)構(gòu)的破壞是由于焊接接頭損壞引起的。本論文從T型接頭的焊接裂紋試驗和裂紋數(shù)值模擬兩個方面，來分析修井船T型接頭全熔透焊縫焊接橫向裂紋產(chǎn)生的原因，并提出相應的解決措施，為海工產(chǎn)品及民船焊接質(zhì)量提供有利而可靠的保證。本論文的研究思路與過程如下：第一，從裂紋再現(xiàn)及擴大性排查試驗、常規(guī)理化性能試驗以及裂紋解剖分析試驗判定該試驗裂紋為氫致延遲裂紋。通過延遲裂紋理論分析，得出該裂紋與焊接金屬中氫的含量、
3、焊接接頭金屬所承受的拉應力以及金屬的塑性儲備等因素有關(guān)。第二，利用ANSYS軟件進行T型接頭的焊接裂紋擴展數(shù)值模擬，分析在焊接裂紋發(fā)生處產(chǎn)生的應力、應變規(guī)律，得出表征裂紋擴展速度的裂紋應力強度因子，并與利用最大周應力理論計算得到的結(jié)果，進行比對，得出運用ANSYS軟件進行焊接裂紋的數(shù)值模擬是可行的，且在誤差允許的范圍之內(nèi)。第三，通過對諸多因素的分析，確定T型接頭焊接裂紋產(chǎn)生的主要因素有熔敷金屬擴散氫含量、拘束應力的大小、熔敷金屬碳當量及化學成分以及現(xiàn)場的工作條件等。第四，針對修井船T型接頭焊接裂紋產(chǎn)生的實際，采取適當?shù)念A防措施。如建立一定的預熱制
4、度、材料優(yōu)選以及焊接工藝的優(yōu)化等方式，進行防止焊接裂紋的產(chǎn)生。總之，本研究結(jié)果為改善和預防焊接裂紋提供了創(chuàng)新性的思路與途徑。關(guān)鍵詞:T型接頭；裂紋；數(shù)值模擬；試驗；應力強度因子IAbstractWeldedjointisthejointthatisformedbytheweldingconnectionmethod.Iftheweldingjointisdamaged,thestrengthofwholeweldingstructurewillfail.Alargenumberofengineeringcasesshowthat:inmostca
5、ses,thefailureofweldedstructuresisduetodamagecausedbyweldingjoint.Inthisdissertation,consideredbytwodifferentwayscracktestandnumericalsimulation,thecauseofT-jointfullpenetrationweldingtransversecrack,thecorrespondingsolutionsareproposed,anditprovidestheguaranteefortheadvantag
6、eandreliabilityformarineproductsandshipweldingquality.Theresearchmentalityandtheprocessofthethesisareasfollows:Firstly,accordingtothecrackreproductionandexpandedinvestigationtest,routineperformancetestingandtheanatomytestofcrackitisdeterminedthatthecrackishydrogeninducedandde
7、layedcrack.Throughthetheoreticalanalysisofdelayedcrack,themainfactorstodeterminetheT-jointweldingcracksarediffusionhydrogencontentofdepositedmetal,tensilestress,metalplasticityandotherfactors.Secondly,T-jointweldingcrackpropagationnumericalsimulationisusedbyANSYSsoftware.Them
8、ainAnalysisprocessisasfollows:theresultingstress,strainregularityint
