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焊接结构三维热变形的有限元模拟 被引量:46
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作者 汪建华 戚新海 +2 位作者 钟小敏 上田幸雄 村川英一 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期59-65,共7页
采用三维热弹塑性有限元法对焊接过程中的动态应力应变及焊后的残余应力和变形进行了数值摸拟.探讨了焊接时力学行为的特点和提高解的精度和收敛性的途径,并介绍了若干成功的应用实例.
关键词 焊接 弹塑性 变形 残余应力 有限元法
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焊接变形预测技术研究进展 被引量:78
2
作者 薛忠明 曲文卿 +1 位作者 柴鹏 张彦华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期87-90,共4页
焊接变形是影响焊接结构质量和生产率的主要问题之一 ,焊接变形的存在不仅影响着焊接结构的制造过程 ,而且影响着焊接结构的使用性能。一般认为 ,焊接过程中材料的不均匀受热、板厚方向的热梯度、材料的局部非协调塑性应变以及焊接残余... 焊接变形是影响焊接结构质量和生产率的主要问题之一 ,焊接变形的存在不仅影响着焊接结构的制造过程 ,而且影响着焊接结构的使用性能。一般认为 ,焊接过程中材料的不均匀受热、板厚方向的热梯度、材料的局部非协调塑性应变以及焊接残余应力的作用是产生各种焊接变形的根本原因。焊接变形预测方法大都基于有限元分析。文中详述了国内外有关焊接变形预测技术的最新研究进展 ,具体介绍了热弹塑性有限单元法。 展开更多
关键词 焊接变形 弹塑性 固有应变 有限元 预测
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激光辐照下充压柱壳结构变形的数值模拟 被引量:27
3
作者 赵剑衡 章冠人 刘绪发 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第4期262-268,共7页
激光辐照下充压柱壳局部受热,最终导致充压柱壳上激光加载区发生鼓包和爆裂现象。作者用有限元方法数值模拟了激光辐照下柱壳的变形,计算出的应力、应变场显示光斑中心处是最有可能发生爆裂的地方,结论与实验结果相符。同时,根据计... 激光辐照下充压柱壳局部受热,最终导致充压柱壳上激光加载区发生鼓包和爆裂现象。作者用有限元方法数值模拟了激光辐照下柱壳的变形,计算出的应力、应变场显示光斑中心处是最有可能发生爆裂的地方,结论与实验结果相符。同时,根据计算结果。 展开更多
关键词 有限元法 激光 弹塑性 壳结构 弹塑性力学
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船体结构焊接变形预测与控制技术研究进展 被引量:19
4
作者 徐东 杨润党 +1 位作者 王文荣 金烨 《舰船科学技术》 2010年第1期132-137,共6页
船体结构的焊接变形控制是精度造船的重要组成,对于提高舰船质量、缩短造船周期等方面具有重要意义。本文论述了船体结构焊接变形预测与控制技术的研究进展在船舶行业的应用情况,讨论了焊接变形预测的各种数值仿真方法及其特点,重点阐... 船体结构的焊接变形控制是精度造船的重要组成,对于提高舰船质量、缩短造船周期等方面具有重要意义。本文论述了船体结构焊接变形预测与控制技术的研究进展在船舶行业的应用情况,讨论了焊接变形预测的各种数值仿真方法及其特点,重点阐述了热弹塑性有限元法和固有应变法在船舶行业的应用前景,介绍了控制焊接变形的各种措施,推动精度造船技术在船厂的应用。 展开更多
关键词 焊接变形 弹塑性 固有应变 数值方法 预测 控制
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温度作用下的岩石热弹塑性本构方程的研究 被引量:14
5
作者 徐燕萍 刘泉声 许锡昌 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2001年第4期527-529,共3页
分析研究了岩石在高温高压作用下的热弹塑性力学特性,研究了岩石的加、卸载过程,根据损伤力学的基本理论,推导了温度作用下的岩石热弹塑性力学特性本构方程。由于岩石的损伤演化规律和塑性应变的演化规律不完全独立,所以本构方程中只需... 分析研究了岩石在高温高压作用下的热弹塑性力学特性,研究了岩石的加、卸载过程,根据损伤力学的基本理论,推导了温度作用下的岩石热弹塑性力学特性本构方程。由于岩石的损伤演化规律和塑性应变的演化规律不完全独立,所以本构方程中只需引入塑性变形的屈服准则。 展开更多
关键词 岩石 弹塑性 温度 本构方程 放射性核废料 废物放置 储存库
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激光束照射下内压柱壳热爆破数值模型 被引量:18
6
作者 纪峥 刘勇刚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 1996年第1期99-104,共6页
建立了研究内压柱壳在激光束照射下的破坏实验的热弹塑性数值模型.采用了与应变速率有关的耦合热传导分析,考虑了材料物理性质随温度的变化,考虑了内压是预先加载,考虑了热变形对结构刚度和荷载的几何非线性效应;采用子结构方法把... 建立了研究内压柱壳在激光束照射下的破坏实验的热弹塑性数值模型.采用了与应变速率有关的耦合热传导分析,考虑了材料物理性质随温度的变化,考虑了内压是预先加载,考虑了热变形对结构刚度和荷载的几何非线性效应;采用子结构方法把耦合热传导分析和热弹塑性分析的区域局限在一个较小的范围内.数值结果与文献[1]的实验大致吻合,这表明本文建立的数值模型可以有效地描述这种“热软化”破坏的全过程. 展开更多
关键词 耦合传导 弹塑性 子结构 柱壳
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焊接过程的耦合三维热弹塑性有限元分析 被引量:10
7
作者 倪强 王乘 +1 位作者 黄玉盈 张标标 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1997年第1期84-86,共3页
分析了焊接过程和热力耦合的特点,提出一种新型耦合热弹塑性变分原理,考虑了大变形的影响,采用了移动热源,并分析了弹塑性加载及卸载的特性,然后在此基础上建立了一套有限元格式。
关键词 焊接 弹塑性 有限元 残余应力
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结晶器内连铸坯热弹塑性应力的有限元分析 被引量:6
8
作者 王恩刚 赫冀成 +1 位作者 杨泽宽 陈海耿 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期555-557,共3页
建立了结晶器内连铸坯热弹塑性应力有限元分析模型.在推导的热弹塑性本构方程中考虑了材料力学性能、屈服函数随温度和应变速率的变化.模拟计算了结晶器内连铸坯应力分布.模拟结果表明,在铸坯的热节区内,高温坯壳受到拉应力的作用... 建立了结晶器内连铸坯热弹塑性应力有限元分析模型.在推导的热弹塑性本构方程中考虑了材料力学性能、屈服函数随温度和应变速率的变化.模拟计算了结晶器内连铸坯应力分布.模拟结果表明,在铸坯的热节区内,高温坯壳受到拉应力的作用,易于产生裂纹。 展开更多
关键词 应力 有限元 结晶器 弹塑性 连铸坯
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重载货车车轮踏面制动辐板热应力分析 被引量:12
9
作者 李金良 肖楠 谢基龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期133-138,共6页
采用大轴重货车是解决我国铁路货运能力不足的主要途径之一,然而提高轴重意味着车轮踏面所受的制动热负载将会增大,这可能导致大轴重货车车轮辐板热损伤加剧。因此,有必要通过对不同轴重车轮热应力的对比分析,揭示轴重大小对车轮辐板损... 采用大轴重货车是解决我国铁路货运能力不足的主要途径之一,然而提高轴重意味着车轮踏面所受的制动热负载将会增大,这可能导致大轴重货车车轮辐板热损伤加剧。因此,有必要通过对不同轴重车轮热应力的对比分析,揭示轴重大小对车轮辐板损伤的影响规律,为制定大轴重货车运行和制动条件提供支持。提出研究此问题的新思路,采用热弹塑性有限单元法,模拟在热处理工艺过程中车轮辐板残余应力分布状况,使得车轮存在仿真制动工况所需的初始残余应力。对重载运煤专线—大秦线全程循环制动进行模拟,计算得到车轮制动功率—时间历程,仿真在此工况下30 t重载货车车轮辐板的温度场和热应力场的分布状况。计算比较21 t、25 t和30 t轴重货车车轮在大秦线全程循环制动中热应力和制动完全结束后的残余应力的变化规律。结果表明,车轮在热处理后,车轮辐板残余应力是不可忽视的。随着轴重的增大,车轮辐板将承受更大的热应力和残余应力。 展开更多
关键词 车轮辐板 应力 踏面制动 残余应力 弹塑性
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焊接过程的三维热弹塑性有限元分析 被引量:6
10
作者 汪建华 钟小敏 戚新海 《力学与实践》 CSCD 北大核心 1995年第3期27-30,共4页
介绍了焊接时热过程和力学现象的特点以及提高焊接过程三维热弹塑性有限元解的精度和收敛性的若干途径,及在此基础上求解的实际应用例子。
关键词 焊接 弹塑性 有限元 变形 残余应力
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基板预变形下304L不锈钢激光立体成形过程热弹塑性有限元分析 被引量:10
11
作者 王波 林鑫 +1 位作者 马良 黄卫东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期242-249,共8页
针对基板预变形下304L不锈钢的激光立体成形(LSF),建立了3D参数化模型,对激光成形过程中瞬时应力场以及残余应力场和基板最终形状进行了瞬态热弹塑性有限元分析。通过模拟发现,基板预变形可以有效缓解激光立体成形过程中基板的变形,提... 针对基板预变形下304L不锈钢的激光立体成形(LSF),建立了3D参数化模型,对激光成形过程中瞬时应力场以及残余应力场和基板最终形状进行了瞬态热弹塑性有限元分析。通过模拟发现,基板预变形可以有效缓解激光立体成形过程中基板的变形,提高成形后基板的平整度,从而有效避免基板翘曲导致的成形件精度降低甚至成形失败等问题。对于多道单层的激光熔覆沉积,基板上表面的残余拉应力σX分布在激光熔覆的最后2-3道处,而残余压应力σX分布在先熔覆的2-3道处,中间为过渡区。经预变形,激光熔覆沉积后处于基板上表面初始应力区的残余应力σX比无预变形要大,而远离初始应力区的残余应力σX比无预变形要小。 展开更多
关键词 激光技术 激光立体成形 弹塑性 有限元仿真 预变形
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金属/陶瓷发热体直接钎焊接头的应力分析 被引量:10
12
作者 吴昌忠 陈静 +1 位作者 陈怀宁 林泉洪 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期93-96,共4页
采用热弹塑性有限元方法,在考虑了材料性能参数随温度变化的情况下,分析了采用Ag-Cu-Ti钎料钎焊A l2O3陶瓷与镍金属丝的钎焊接头,在钎焊和随后再次加热过程中产生的应力大小和分布情况,计算中着重考虑了钎料对接头残余应力的影响。结果... 采用热弹塑性有限元方法,在考虑了材料性能参数随温度变化的情况下,分析了采用Ag-Cu-Ti钎料钎焊A l2O3陶瓷与镍金属丝的钎焊接头,在钎焊和随后再次加热过程中产生的应力大小和分布情况,计算中着重考虑了钎料对接头残余应力的影响。结果表明,在钎料与陶瓷的界面处存在着较大的残余拉应力,影响了钎焊接头的连接强度,并可能在界面的陶瓷侧产生裂纹。通过试验对比,认为在此类连接结构中,钎料是造成接头形成较大残余应力的主要因素。并指出钎料性能参数是决定有限元计算精度的主要因素,要使计算结果与实际情况尽量符合,钎料性能参数的正确选择是关键。 展开更多
关键词 钎焊接头 Al-Cu—Ti钎料 AL2O3陶瓷 弹塑性 有限元 残余应力
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热疲劳过程力学行为的数值模拟 被引量:2
13
作者 张文孝 郭成璧 +2 位作者 岳奎 梁莎莉 倪华 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期511-515,共5页
采用运动强化模型和热弹塑性理论对轴对称问题的热疲劳过程进行了有限元数值模拟,计算中,采用增量理论模拟热疲劳的循环加载过程,采用初应力法对每一增量步下进入塑性单元的应力应变进行迭代计算,同时考虑了温度对材料性能、蠕变及... 采用运动强化模型和热弹塑性理论对轴对称问题的热疲劳过程进行了有限元数值模拟,计算中,采用增量理论模拟热疲劳的循环加载过程,采用初应力法对每一增量步下进入塑性单元的应力应变进行迭代计算,同时考虑了温度对材料性能、蠕变及应变速率的影响。还对45号中碳钢圆柱形试件进行了同相和异相热疲劳试验,试验与计算表明:利用本文的数值模拟程序计算得出的滞后环与试验结果相吻合。 展开更多
关键词 疲劳 有限元法 弹塑性 数值模拟
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考虑焊接残余应力的钢桥面板U肋焊接处局部应力分析 被引量:8
14
作者 何志刚 蔺鹏臻 刘应龙 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期132-140,共9页
为研究正交异性钢桥面板的顶板与U肋焊缝连接处残余应力及与外荷载组合作用下的局部受力特征,以宽体钢箱梁为工程实例,基于热弹塑性有限元法对该焊缝的施焊过程进行数值模拟,分析了焊接过程中温度场和应力场的变化;以初应力的方式实现... 为研究正交异性钢桥面板的顶板与U肋焊缝连接处残余应力及与外荷载组合作用下的局部受力特征,以宽体钢箱梁为工程实例,基于热弹塑性有限元法对该焊缝的施焊过程进行数值模拟,分析了焊接过程中温度场和应力场的变化;以初应力的方式实现了焊接残余应力与外荷载作用的组合。结果表明:面板下缘垂直于焊缝方向的残余拉应力峰值接近材料的屈服强度,远离焊缝的区域应力急剧减小,焊趾处的横向残余应力明显大于焊跟处;由面板上缘至下缘,纵向残余应力由压应力变为拉应力,横向残余应力呈“拉应力—压应力—拉应力”的交替变化趋势;以初应力的方式考虑残余应力,稳定应力场的相对误差可控制在5.0%以内;自重与二期恒载对焊缝区局部应力场的分布特征和焊跟及焊趾处的应力极值的影响不大(1.7%以内);外荷载中,考虑局部对称轮载作用且未考虑焊接残余应力在外荷载作用下的消散情况时,焊跟及焊趾处垂直于焊缝的横向应力极大值最大分别可增大10.7%、17.6%;焊接残余应力及与外荷载组合作用下,焊趾及焊跟位置处沿面板厚度应力的分布符合“直线+抛物线”的规律。 展开更多
关键词 正交异性钢桥面板 焊接残余应力 疲劳 弹塑性 初应力
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蠕变分析的有限元方法 被引量:5
15
作者 范慕辉 李松年 《河北工学院学报》 1995年第4期44-50,共7页
介绍了蠕变分析的基本原理及有限元公式,并将蠕变分析加入参考文献[1]所述的有限元程序,扩充为热弹塑性蠕变分析的有限元程序.文中给出了典型算例.
关键词 等效应力 蠕变分析 有限元法 弹塑性
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水火弯板的热弹塑性数值模拟──水火弯板研究(三) 被引量:5
16
作者 汪建华 《造船技术》 1996年第12期13-15,共3页
本文采用三维热弹塑性有限元方法对水火弯板的传热和变形的动态过程进行了数值模拟,为正确分析研究水火弯板的成形机理及影响因素提供了有力的手段.
关键词 有限元法 水火成型 水火弯板 弹塑性
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火灾下钢筋混凝土结构热弹塑性变形分析 被引量:6
17
作者 王振清 朱大雷 +1 位作者 韩玉来 乔牧 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2010年第1期78-83,共6页
为了研究钢筋混凝土结构在火灾作用下的力学性能,利用弹塑性理论,根据材料不同的屈服法则,分别给出了钢筋和混凝土材料考虑温度变形和徐变变形热弹塑性问题的增量本构方程。考虑钢筋和混凝土力学性能随温度的变化,编制程序对钢筋混凝土... 为了研究钢筋混凝土结构在火灾作用下的力学性能,利用弹塑性理论,根据材料不同的屈服法则,分别给出了钢筋和混凝土材料考虑温度变形和徐变变形热弹塑性问题的增量本构方程。考虑钢筋和混凝土力学性能随温度的变化,编制程序对钢筋混凝土简支板进行了非线性分析,并利用相关文献的试验结果,对本构方程的正确性和适用性进行了验证。对火灾作用下1榀单层单跨钢筋混凝土框架进行了非线性分析,并给出了部分节点位移随受火时间的变化规律。结果表明,钢筋混凝土结构在高温下会产生很大变形,钢筋混凝土框架梁柱节点位移随受火时间变化的曲线并不是呈单调变化趋势,有拐点存在,梁柱节点竖向位移值小于梁跨中节点值。 展开更多
关键词 火灾 钢筋混凝土 弹塑性 本构方程 框架
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高速列车制动盘在不同制动工况下的残余热应力分布研究 被引量:7
18
作者 石晓玲 李强 赵方伟 《铁道机车车辆》 2015年第4期7-10,49,共5页
首先建立了残余热应力的理论模型,实测得到了锻钢制动盘材料的多线性塑性随动强化数据,并采用弹塑性有限元法模拟了高速列车制动盘在不同制动工况下的热应力和残余应力分布。主要仿真了200km/h和300km/h速度级下的1次紧急制动、3次200k... 首先建立了残余热应力的理论模型,实测得到了锻钢制动盘材料的多线性塑性随动强化数据,并采用弹塑性有限元法模拟了高速列车制动盘在不同制动工况下的热应力和残余应力分布。主要仿真了200km/h和300km/h速度级下的1次紧急制动、3次200km/h连续紧急制动及一次300km/h紧急制动对后续常用制动的影响。结果证明制动模式是影响残余热应力分布的主要因素,工况越恶劣,残余热应力值越大;紧急制动产生的残余热应力会提高后续常用制动下应力应变响应的峰值,但后续常用制动不会影响残余热应力的值,研究成果为制动盘损伤和裂纹扩展的研究提供参考。 展开更多
关键词 制动盘 弹塑性 残余应力 应力应变响应
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转炉炉壳热弹塑性有限元分析 被引量:6
19
作者 任学平 樊巍川 +1 位作者 郭志强 傅照峰 《包头钢铁学院学报》 2004年第1期57-60,共4页
利用ANSYS有限元分析程序,考虑炉衬和炉壳材料力学性能依赖于温度变化。
关键词 转炉炉壳 弹塑性 有限元
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中厚板淬火过程中冷却变形影响因素分析 被引量:6
20
作者 刘国勇 张少军 +1 位作者 李谋渭 王邦文 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期42-45,共4页
利用ANSYS三维热弹塑性有限元对中厚板淬火中的钢板变形进行热力数值模拟,并结合实验研究对钢板冷却变形影响因素进行分析,以量化方式研究了喷流形式(高压喷射流与常压管流)、上下喷嘴水比、纵向喷嘴分布间距(辊距)、钢板运行速度对钢... 利用ANSYS三维热弹塑性有限元对中厚板淬火中的钢板变形进行热力数值模拟,并结合实验研究对钢板冷却变形影响因素进行分析,以量化方式研究了喷流形式(高压喷射流与常压管流)、上下喷嘴水比、纵向喷嘴分布间距(辊距)、钢板运行速度对钢板冷却变形的影响,为淬火过程获得平直板形提供理论基础。 展开更多
关键词 弹塑性 数值模拟 淬火 冷却变形
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