拉拔鈹銅管材殘余應(yīng)力有限元分析

發(fā)表時(shí)間：2009-6-22作者:孫英學(xué)*盧岳川*臧峰剛來(lái)源:安世亞太 關(guān)鍵字:ansys殘余應(yīng)力焊接生死單元 本文以某核電站crdm耐壓殼ω焊接為例，應(yīng)用ansys有限元生死單元技術(shù)模 擬焊接流程，并計(jì)算出焊接后殘余應(yīng)力的分布，繪制殘余應(yīng)力分布曲線并進(jìn)行計(jì) 算結(jié)果分析。通過(guò)本項(xiàng)目的研究，掌握了焊接殘余應(yīng)力的分析技術(shù)，達(dá)到了研究 目的。 1前言 焊接在工業(yè)中的應(yīng)用是不言而喻的，但同時(shí)焊接過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力往往 又會(huì)導(dǎo)致焊接失效。因此，在工業(yè)中一般都要對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行消除，但這種消應(yīng) 力處理往往在實(shí)際結(jié)構(gòu)或環(huán)境中難以實(shí)現(xiàn)，就必須進(jìn)行破壞性分析。 隨著我國(guó)核反應(yīng)堆的建設(shè)及運(yùn)行，核級(jí)設(shè)備及管道會(huì)出現(xiàn)較多的缺陷，有的 缺陷必須進(jìn)行打磨后焊接修復(fù)，同時(shí)要進(jìn)行力學(xué)分析評(píng)價(jià)，此時(shí)，力學(xué)分析就必 須考慮由焊接而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。對(duì)于焊接后結(jié)構(gòu)中的殘余應(yīng)力大小及分

焊接殘余應(yīng)力有限元分析技術(shù)研究 (2)

發(fā)表時(shí)間：2009-6-22作者:孫英學(xué)*盧岳川*臧峰剛來(lái)源:安世亞太 關(guān)鍵字:ansys殘余應(yīng)力焊接生死單元 本文以某核電站crdm耐壓殼ω焊接為例，應(yīng)用ansys有限元生死單元技術(shù)模 擬焊接流程，并計(jì)算出焊接后殘余應(yīng)力的分布，繪制殘余應(yīng)力分布曲線并進(jìn)行計(jì) 算結(jié)果分析。通過(guò)本項(xiàng)目的研究，掌握了焊接殘余應(yīng)力的分析技術(shù)，達(dá)到了研究 目的。 1前言 焊接在工業(yè)中的應(yīng)用是不言而喻的，但同時(shí)焊接過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力往往 又會(huì)導(dǎo)致焊接失效。因此，在工業(yè)中一般都要對(duì)殘余應(yīng)力進(jìn)行消除，但這種消應(yīng) 力處理往往在實(shí)際結(jié)構(gòu)或環(huán)境中難以實(shí)現(xiàn)，就必須進(jìn)行破壞性分析。 隨著我國(guó)核反應(yīng)堆的建設(shè)及運(yùn)行，核級(jí)設(shè)備及管道會(huì)出現(xiàn)較多的缺陷，有的 缺陷必須進(jìn)行打磨后焊接修復(fù)，同時(shí)要進(jìn)行力學(xué)分析評(píng)價(jià)，此時(shí)，力學(xué)分析就必 須考慮由焊接而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。對(duì)于焊接后結(jié)構(gòu)中的殘余應(yīng)力大小及分

焊接殘余應(yīng)力有限元分析技術(shù)研究

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 　第42卷增刊原子能科學(xué)技術(shù)vol.42,suppl. 　2008年12月atomicenergyscienceandtechnologydec.2008 焊接殘余應(yīng)力有限元分析技術(shù)研究 孫英學(xué),盧岳川,臧峰剛 (中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院核反應(yīng)堆系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都　610041) 摘要:本文以嶺澳核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(crdm)耐壓殼ω焊接為例,應(yīng)用ansys有限元生死單元技 術(shù)模擬焊接流程,并計(jì)算焊接后殘余應(yīng)力的分布,繪制殘余應(yīng)力分布曲線并進(jìn)行計(jì)算結(jié)果分析。通過(guò)本 項(xiàng)目的研究,掌握了焊接殘余應(yīng)力

研究了冷拉銅管殘余應(yīng)力腐蝕傾向,對(duì)冷拉后的黃銅管發(fā)生應(yīng)力腐蝕的數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)研究,得出了拉制銅管發(fā)生應(yīng)力腐蝕傾向的定量數(shù)據(jù),為冷拉銅管的工程運(yùn)用提供數(shù)據(jù)參考。

本文對(duì)直接拉制的低殘余應(yīng)力銅管和去應(yīng)力退火銅管的應(yīng)力腐蝕行為進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),所取得的結(jié)果和數(shù)據(jù)對(duì)于指導(dǎo)空調(diào)銅管的生產(chǎn)和使用有重要意義。

基于ANSYS壓力容器筒體與平板封頭焊縫殘余應(yīng)力有限元分析

采用ni60合金粉末對(duì)q235b鋼焊態(tài)十字接頭進(jìn)行了氧—乙炔火焰噴熔處理,同時(shí)進(jìn)行了高頻疲勞試驗(yàn).分析認(rèn)為噴熔修形改善了焊接接頭的幾何外形.噴熔修形態(tài)十字接頭在2×106循環(huán)周次下的疲勞強(qiáng)度比原始焊態(tài)提高了64.5%.基于氧—乙炔火焰噴熔工藝參數(shù),采用ansys12.0軟件對(duì)噴熔過(guò)程進(jìn)行了熱-應(yīng)力耦合的有限元模擬,分析認(rèn)為,焊縫和涂層表面的殘余應(yīng)力仍為拉應(yīng)力,但是殘余拉應(yīng)力的大小和噴熔前原始焊態(tài)接頭表層的殘余拉應(yīng)力相比略微減小.原始焊態(tài)接頭表層的拉應(yīng)力約為238mpa,噴熔修形后噴熔層表面的殘余拉應(yīng)力約為182mpa,即火焰噴熔使得焊接接頭表層的殘余應(yīng)力降低了24%.

通過(guò)有限元分析的方法對(duì)tc4鈦合金與1cr18ni9ti不銹鋼釬焊接頭殘余應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行分析,計(jì)算工藝參數(shù)對(duì)接頭應(yīng)力分布的影響.結(jié)果表明,在tc4、不銹鋼母材與釬料接頭兩側(cè)的界面區(qū)附近形成應(yīng)力集中,并且在距離鈦合金母材0.45mm處等效應(yīng)力達(dá)到最大值.釬焊間隙在50μm時(shí)應(yīng)力值最小,釬料的線膨脹系數(shù)在12×10-6℃-1時(shí)接頭內(nèi)應(yīng)力達(dá)到最小值,連接溫度對(duì)這些殘余應(yīng)力的集中與分布影響很小.

!第!"卷增刊原子能科學(xué)技術(shù)#$%&!"'())%& !"**+年,"月-.$/01234567'104314839:41;3$%$67@<l耐壓殼'焊接為例應(yīng)用-h'a'有限元生死單元技 術(shù)模擬焊接流程并計(jì)算焊接后殘余應(yīng)力的分布繪制殘余應(yīng)力分布曲線并進(jìn)行計(jì)算結(jié)果分析通過(guò)本 項(xiàng)目的研究掌握了焊接殘余應(yīng)力的分析技術(shù)達(dá)到了研究目的 關(guān)鍵詞殘余應(yīng)力焊接生死單元 中圖分類號(hào):a=b,!!!文獻(xiàn)標(biāo)志碼-!!!文章編號(hào),***cde=,"**+

鋼橋整體節(jié)點(diǎn)焊接殘余應(yīng)力三維有限元分析

以大型專用有限元模擬軟件ansys/ls-dyna為仿真工具,研究了螺旋肋鋼絲成肋過(guò)程中的三維彈塑性有限元模擬技術(shù),對(duì)螺旋肋鋼絲成肋拉拔過(guò)程進(jìn)行了模擬。在對(duì)大量不同工況仿真的基礎(chǔ)上,分析了模具各尺寸參數(shù)、拉拔過(guò)程潤(rùn)滑情況、拉拔速度的變化對(duì)拉拔過(guò)程中拉拔力的影響。

利用有限元分析軟件msc.marc模擬無(wú)縫鋼管淬火過(guò)程,分析了淬火殘余應(yīng)力的分布情況,得到了殘余應(yīng)力按照溫度梯度沿半徑方向分層分布的規(guī)律。研究了在改變加熱溫度和冷卻速度的情況下,淬火殘余應(yīng)力的變化規(guī)律,達(dá)到減小淬火過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,提高無(wú)縫鋼管的機(jī)械性能,尋求最優(yōu)淬火條件的目的。

預(yù)應(yīng)力墻梁結(jié)構(gòu)的有限元分析——文中利用有限元軟件，對(duì)比分析了普通墻梁結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力墻梁結(jié)構(gòu)。并在相同工況和承裁力的條件下，減小預(yù)應(yīng)力托梁的截面尺寸，進(jìn)行分析。從分析可以看出，預(yù)應(yīng)力墻梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是可行的，同時(shí)可適當(dāng)減小截面尺寸，增加空間凈高，對(duì)...

應(yīng)用ansys分析軟件對(duì)內(nèi)壓作用下大異徑擠壓三通進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算和分析,得到了該三通模型的應(yīng)力分布規(guī)律的數(shù)值結(jié)果,用理論計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的可靠性,給出了擠壓三通肩部轉(zhuǎn)角半徑大小對(duì)三通強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,三通在主支管相貫處應(yīng)力集中程度很高;當(dāng)外轉(zhuǎn)角給定時(shí),最大應(yīng)力與內(nèi)轉(zhuǎn)角近似成二次曲線關(guān)系。根據(jù)計(jì)算結(jié)果及相關(guān)文獻(xiàn),提出了計(jì)算擠壓三通最大應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。

高頻焊接是利用高頻電流特有的集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng),使焊接電流聚集于接觸處表層,表層接合面上的溫度上升很快,使待焊面加熱至熔化或接近熔化的塑性狀態(tài),隨后迅速被擠壓成接頭的一種壓焊方法。研究在現(xiàn)有條件下利用盲孔法測(cè)量了高頻焊管接頭焊縫的殘余應(yīng)力,并且采用ansys有限元分析程序,分析管道焊縫在焊接過(guò)程中的焊接殘余應(yīng)力。實(shí)測(cè)的軸向和環(huán)向殘余應(yīng)力,與用三維有限元模型計(jì)算得到的數(shù)值結(jié)果分布規(guī)律基本一致。同時(shí)發(fā)現(xiàn)高頻焊管的殘余應(yīng)力分布與普通電弧焊基本一致,但是其殘余應(yīng)力值比普通電弧焊偏小,這對(duì)于指導(dǎo)實(shí)際焊接工程問(wèn)題具有重要意義。

薄壁黃銅管材的殘余應(yīng)力

利用msc.marc非線性有限元軟件建立了一個(gè)淬火-預(yù)拉伸模型,并利用該模型對(duì)7075鋁合金厚板進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明,對(duì)于7075鋁合金的最佳拉伸量為2.0%～2.5%,預(yù)拉伸后板內(nèi)殘余應(yīng)力降低幅度可達(dá)90%以上,且殘余應(yīng)力分布形式由淬火態(tài)的"m"型演變?yōu)轭A(yù)拉伸后的"w"型;隨著拉伸量的增加鋁板內(nèi)塑性變形合格的區(qū)域逐漸增加,可利用預(yù)拉伸中的等效應(yīng)力分布狀態(tài)確定鋸切區(qū)。若提供適當(dāng)?shù)臍堄鄳?yīng)力測(cè)試結(jié)果,利用有限元仿真模型可有效地揭示鋁合金厚板淬火-預(yù)拉伸內(nèi)部殘余應(yīng)力的演變規(guī)律。

針對(duì)中心帶有圓孔的有限寬平板的應(yīng)力集中問(wèn)題,利用軟件abaqus對(duì)其進(jìn)行有限元分析。定義了孔邊應(yīng)力集中系數(shù)k和描述板寬與孔徑相對(duì)尺度的特征參數(shù)ξ,研究得到了反映不同板寬下孔邊應(yīng)力集中程度的ξ-k關(guān)系曲線圖,并將其與無(wú)限大板寬情形下的解析解進(jìn)行比較,給出解析解的適用范圍。在此基礎(chǔ)上,數(shù)值分析了不同形狀的橢圓孔口應(yīng)力集中問(wèn)題,并對(duì)橢圓尖端奇異性進(jìn)行簡(jiǎn)要討論。

采用有限元仿真通用平臺(tái)abaqus模擬了核反應(yīng)堆中不銹鋼管接頭淬火過(guò)程,分析了淬火后殘余應(yīng)力的分布情況,得到了殘余應(yīng)力在管接頭內(nèi)外表面的分布特性。研究了改變淬火溫度與淬火冷卻速率對(duì)殘余應(yīng)力分布特性的影響,然后結(jié)合不同淬火工藝實(shí)現(xiàn)的條件,在保證最低資源消耗與得到最佳殘余應(yīng)力場(chǎng)的情況下,尋求最優(yōu)的淬火工藝條件,為企業(yè)的淬火工藝制定提供了一種很好的參考。

本文基于三維彈塑性大變形有限元分析理論,通過(guò)對(duì)內(nèi)螺旋凸筋管冷拔成形過(guò)程進(jìn)行有限元仿真,建立增量步與拉拔力的關(guān)系,提出了拉拔力的計(jì)算方法。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值相吻合,可為拉拔模具和工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)提供參考。