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题名环形加筋圆柱壳的焊接残余应力及振动特性研究
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作者
王江超
陈相飞
牛业兴
杜仕忠
申超男
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机构
华中科技大学船舶与海洋工程学院
高新船舶与深海开发装备协同创新中心
上海振华重工启东海洋工程股份有限公司
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2023年第6期208-215,共8页
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文摘
[目的]旨在评估环形加筋圆柱壳的复杂焊接残余应力及其对结构振动特性的影响等。[方法]首先,采用二氧化碳气保焊实现环形加筋圆柱壳的焊接,使用非破坏性的X(XRD)测量关键区域焊接后以及退火热处理后的焊接纵向残余应力。其次,通过高效的热−弹−塑性有限元计算,分析焊接过程中的温度场和残余应力,并研究移动体热源和固定热源模型对焊接模拟结果的影响。最后,在自由状态下测试环形加筋圆柱壳焊接后以及退火热处理后的结构振动特性,并通过有限元法预测结构振动模态及其固有频率。[结果]基于试验测量、焊接热−弹−塑性以及结构模态有限元计算,得到了环形加筋圆柱壳热处理前后的残余应力和振动特性。[结论]固定热源模型可以高效地预测环形加筋圆柱壳的热力学响应,预测的焊接残余应力与测量结果基本一致;退火热处理工艺可以有效消除焊接残余拉应力,且焊接残余应力对环形加筋圆柱壳的振动特性影响甚微。
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关键词
环肋圆柱壳
热−弹−塑性有限元计算
焊接残余应力
振动特性
退火热处理
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Keywords
ring-stiffened cylindrical shell
thermal elastic-plastic FE computation
welding residual stress
vibration characteristics
annealing heat treatment
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分类号
U671.8
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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