拉拔鈹銅管材殘余應力有限元分析

發(fā)表時間：2009-6-22作者:孫英學*盧岳川*臧峰剛來源:安世亞太 關鍵字:ansys殘余應力焊接生死單元 本文以某核電站crdm耐壓殼ω焊接為例，應用ansys有限元生死單元技術模 擬焊接流程，并計算出焊接后殘余應力的分布，繪制殘余應力分布曲線并進行計 算結果分析。通過本項目的研究，掌握了焊接殘余應力的分析技術，達到了研究 目的。 1前言 焊接在工業(yè)中的應用是不言而喻的，但同時焊接過程中產生的殘余應力往往 又會導致焊接失效。因此，在工業(yè)中一般都要對殘余應力進行消除，但這種消應 力處理往往在實際結構或環(huán)境中難以實現(xiàn)，就必須進行破壞性分析。 隨著我國核反應堆的建設及運行，核級設備及管道會出現(xiàn)較多的缺陷，有的 缺陷必須進行打磨后焊接修復，同時要進行力學分析評價，此時，力學分析就必 須考慮由焊接而產生的殘余應力。對于焊接后結構中的殘余應力大小及分

焊接殘余應力有限元分析技術研究 (2)

發(fā)表時間：2009-6-22作者:孫英學*盧岳川*臧峰剛來源:安世亞太 關鍵字:ansys殘余應力焊接生死單元 本文以某核電站crdm耐壓殼ω焊接為例，應用ansys有限元生死單元技術模 擬焊接流程，并計算出焊接后殘余應力的分布，繪制殘余應力分布曲線并進行計 算結果分析。通過本項目的研究，掌握了焊接殘余應力的分析技術，達到了研究 目的。 1前言 焊接在工業(yè)中的應用是不言而喻的，但同時焊接過程中產生的殘余應力往往 又會導致焊接失效。因此，在工業(yè)中一般都要對殘余應力進行消除，但這種消應 力處理往往在實際結構或環(huán)境中難以實現(xiàn)，就必須進行破壞性分析。 隨著我國核反應堆的建設及運行，核級設備及管道會出現(xiàn)較多的缺陷，有的 缺陷必須進行打磨后焊接修復，同時要進行力學分析評價，此時，力學分析就必 須考慮由焊接而產生的殘余應力。對于焊接后結構中的殘余應力大小及分

焊接殘余應力有限元分析技術研究

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 　第42卷增刊原子能科學技術vol.42,suppl. 　2008年12月atomicenergyscienceandtechnologydec.2008 焊接殘余應力有限元分析技術研究 孫英學,盧岳川,臧峰剛 (中國核動力研究設計院核反應堆系統(tǒng)設計技術國家級重點實驗室,四川成都　610041) 摘要:本文以嶺澳核電站控制棒驅動機構(crdm)耐壓殼ω焊接為例,應用ansys有限元生死單元技 術模擬焊接流程,并計算焊接后殘余應力的分布,繪制殘余應力分布曲線并進行計算結果分析。通過本 項目的研究,掌握了焊接殘余應力

研究了冷拉銅管殘余應力腐蝕傾向,對冷拉后的黃銅管發(fā)生應力腐蝕的數(shù)據進行試驗研究,得出了拉制銅管發(fā)生應力腐蝕傾向的定量數(shù)據,為冷拉銅管的工程運用提供數(shù)據參考。

本文對直接拉制的低殘余應力銅管和去應力退火銅管的應力腐蝕行為進行了對比試驗,所取得的結果和數(shù)據對于指導空調銅管的生產和使用有重要意義。

基于ANSYS壓力容器筒體與平板封頭焊縫殘余應力有限元分析

采用ni60合金粉末對q235b鋼焊態(tài)十字接頭進行了氧—乙炔火焰噴熔處理,同時進行了高頻疲勞試驗.分析認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軟件對噴熔過程進行了熱-應力耦合的有限元模擬,分析認為,焊縫和涂層表面的殘余應力仍為拉應力,但是殘余拉應力的大小和噴熔前原始焊態(tài)接頭表層的殘余拉應力相比略微減小.原始焊態(tài)接頭表層的拉應力約為238mpa,噴熔修形后噴熔層表面的殘余拉應力約為182mpa,即火焰噴熔使得焊接接頭表層的殘余應力降低了24%.

通過有限元分析的方法對tc4鈦合金與1cr18ni9ti不銹鋼釬焊接頭殘余應力場進行分析,計算工藝參數(shù)對接頭應力分布的影響.結果表明,在tc4、不銹鋼母材與釬料接頭兩側的界面區(qū)附近形成應力集中,并且在距離鈦合金母材0.45mm處等效應力達到最大值.釬焊間隙在50μm時應力值最小,釬料的線膨脹系數(shù)在12×10-6℃-1時接頭內應力達到最小值,連接溫度對這些殘余應力的集中與分布影響很小.

!第!"卷增刊原子能科學技術#$%&!"'())%& !"**+年,"月-.$/01234567'104314839:41;3$%$67@<l耐壓殼'焊接為例應用-h'a'有限元生死單元技 術模擬焊接流程并計算焊接后殘余應力的分布繪制殘余應力分布曲線并進行計算結果分析通過本 項目的研究掌握了焊接殘余應力的分析技術達到了研究目的 關鍵詞殘余應力焊接生死單元 中圖分類號:a=b,!!!文獻標志碼-!!!文章編號,***cde=,"**+

鋼橋整體節(jié)點焊接殘余應力三維有限元分析

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程中的三維彈塑性有限元模擬技術,對螺旋肋鋼絲成肋拉拔過程進行了模擬。在對大量不同工況仿真的基礎上,分析了模具各尺寸參數(shù)、拉拔過程潤滑情況、拉拔速度的變化對拉拔過程中拉拔力的影響。

利用有限元分析軟件msc.marc模擬無縫鋼管淬火過程,分析了淬火殘余應力的分布情況,得到了殘余應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,淬火殘余應力的變化規(guī)律,達到減小淬火過程中產生的殘余應力,提高無縫鋼管的機械性能,尋求最優(yōu)淬火條件的目的。

預應力墻梁結構的有限元分析——文中利用有限元軟件，對比分析了普通墻梁結構和預應力墻梁結構。并在相同工況和承裁力的條件下，減小預應力托梁的截面尺寸，進行分析。從分析可以看出，預應力墻梁結構的應用是可行的，同時可適當減小截面尺寸，增加空間凈高，對...

應用ansys分析軟件對內壓作用下大異徑擠壓三通進行了應力計算和分析,得到了該三通模型的應力分布規(guī)律的數(shù)值結果,用理論計算結果驗證了有限元分析結果的可靠性,給出了擠壓三通肩部轉角半徑大小對三通強度的影響。結果表明,三通在主支管相貫處應力集中程度很高;當外轉角給定時,最大應力與內轉角近似成二次曲線關系。根據計算結果及相關文獻,提出了計算擠壓三通最大應力的經驗關聯(lián)式。

高頻焊接是利用高頻電流特有的集膚效應和鄰近效應,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量了高頻焊管接頭焊縫的殘余應力,并且采用ansys有限元分析程序,分析管道焊縫在焊接過程中的焊接殘余應力。實測的軸向和環(huán)向殘余應力,與用三維有限元模型計算得到的數(shù)值結果分布規(guī)律基本一致。同時發(fā)現(xiàn)高頻焊管的殘余應力分布與普通電弧焊基本一致,但是其殘余應力值比普通電弧焊偏小,這對于指導實際焊接工程問題具有重要意義。

將膨脹管的膨脹過程簡化為對空管材料進行拉拔,再利用管材拉拔的計算公式推導出膨脹管膨脹過程所需要的膨脹力的解析式。并將該方法的計算結果與用有限元方法的求解結果及實驗結果進行對比,結果表明該方法具有相當高的求解精度,能夠滿足工程的實際需要。

鋼絲中存在殘余應力會明顯影響產品強度和疲勞壽命。鋼絲拉拔后表面產生拉應力，心部產生壓應力，拉應力降低鋼絲壽命，因此應改善拉拔條件以降低拉應力。日本的科技工作者對此進行了研究。

薄壁黃銅管材的殘余應力

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

錫黃銅冷凝管材的殘余應力