摘  要T型焊接接头在各大工程领域得到广泛的应用，因此对T型接头性能的测试以及模拟计算显得尤为重要。本文采用小孔法测试T型接头的残余应力，得出实际应力分布曲线图。利用ANSYS有限元软件建立T型接头的模型，对T型接头的焊接温度场、应力场进行数值模拟计算，对焊接变形进行初步的模拟分析，碳弧气刨的模拟也在该软件中实现。通过本文模拟试验表明：随着焊缝数目的增加，等温线之间距离变大，最高加热温度也变大；正反面的应力分布类似，横向应力都表现为拉应力并且呈“M”状分布，纵向应力呈“W”状分布；在焊缝中心位置纵向拉应力达到最大，为230MPa；距离焊缝中心左右2。5mm处横向拉应力达到最大值；距离焊缝中心左右5mm处纵向压应力达到最大值。87017

毕业论文关键词:T型接头；有限元模型；残余应力和变形；碳弧气刨；数值模拟

Abstract T-joint is used in many important welding structures and different major engineering fields。It is particularly important to test the performance of T-joint。In this paper,we test the residual stress of T-joint by the small hole method and draw the actual stress distribution curve。Then using the ANSYS to establish the model of T-joint。Numerical simulation and calculate the temperature field and stress field of T-joint Simulate and analyse the welding deformation preliminarily。The simulation of carbon arc air gouging is also realized in the software。Through the simulation experiment:with number of weld increased,the distance between the isotherms and the maximum heating temperature becomes larger。The stress distribution of the main and back is similar。The transverse stress is tensile stress and distributes like a "M"。Longitudinal stress distributes like a "W"。The largest longitudinal tensile stress at the weld center is 230MPa。The largest transverse tensile stress is about 2。5mm distance from the weld center。About 5mm distance from the weld center is the largest longitudinal compressive stress。

Keywords:T-joint;Finite element model;Residual stress and deformation;Carbon arc air gouging;Numerical simulation

目  录

第一章 绪论 1

1。1 研究背景及意义 1

1。2 国内外研究现状 2

1。2。1 国外研究进展 3

1。2。2 国内研究进展 4

1。3 数值模拟的难点 5

1。4 课题的研究内容 6

第二章 试验材料设备及测量 8

2。1 试件结构及焊接参数 8

2。1。1 试件结构 8

2。1。2 焊接参数 8

2。2 焊接残余应力测试及结果分析 9

2。2。1 小孔法测试原理 9

2。2。2 应力测试步骤 9

2。2。3 试验结果分析 10

第三章 有限元模型的建立 13

3。1 有限元法简介 13

3。2 ANSYS软件介绍 14

3。3 几何模型的建立及网格划分 14

3。4 模型焊道划分 16

3。5 边界条件及焊道生成 16

3。6 热源模型的选择