焊接分析中網(wǎng)格劃分和單元使用-結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度

eddyzhang

BS 7608-1993 Fatigue design and assessment of steel structures.pdf (2.06 MB, 下載次數(shù): 69)

2012-10-26 21:46 上傳

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結(jié)合本人的工作,，現(xiàn)討論一下關(guān)于焊接件分析時(shí)的網(wǎng)格劃分和單元使用問題。

大家知道焊接結(jié)構(gòu)件的靜力學(xué)分析,，宏觀考慮結(jié)構(gòu)的剛度和變形,；局部考慮結(jié)構(gòu)焊接接頭的應(yīng)力與應(yīng)變。

那么,，我現(xiàn)在只談局部接頭的分析,，目的是將所得結(jié)果與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)作比較，而評(píng)價(jià)接頭的疲勞壽命,。
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( s; ^  l5 B3 r" g評(píng)價(jià)焊接接頭的疲勞壽命,，可采取三個(gè)應(yīng)力量：S，Kg*S,Kg*Kw*S,。

因?yàn)槿齻�(gè)量都可以拿來評(píng)價(jià)疲勞壽命,，所以，在焊縫處理上就存在差異,。
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6 h$ a8 P* J0 g1,，用S，S是距離焊縫一定距離出的正應(yīng)力,。若用此方法,，那在網(wǎng)格劃分時(shí)，相對(duì)容易,。但是結(jié)果不夠準(zhǔn)確,。不能反映結(jié)構(gòu)和焊接工藝對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。
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2,，用Kg*S,，Kg是結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中系數(shù)，焊接結(jié)構(gòu)件局部焊接接頭的尺寸與整個(gè)構(gòu)件比較,，尺寸較小,。很多人喜歡將焊縫忽略，采用殼單元。雖然可以節(jié)省運(yùn)算規(guī)模,。但是，殼單元無法模擬出焊縫的特征,。當(dāng)然,，這樣也不是無法評(píng)價(jià)接頭部位的疲勞壽命。一些標(biāo)準(zhǔn)就是通過選取焊接處的集中應(yīng)力來評(píng)價(jià),。在分析時(shí),，不能直接得到分析結(jié)果。必須參考相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),，查詢系數(shù),，而后得到結(jié)果。

3,，用Kg*Kw*S,，Kw是焊接引起的應(yīng)力集中系數(shù)，此參數(shù)與焊接的形狀有關(guān),。若用此參數(shù),，必須將焊縫的局部特征建立出來，并采用實(shí)體單元,。至于建立的方法和網(wǎng)格劃分要求,，我曾經(jīng)上傳過相關(guān)資料。因?yàn)閷?shí)際焊縫的截面尺寸是變化的,，而分析時(shí)是理想的,。所以這種方法所評(píng)價(jià)的結(jié)果，有一定出入,。
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( x: K' N3 _9 i0 |考慮到分析結(jié)果要與實(shí)際測試對(duì)比,。綜合來說采用法3是比較合適的。當(dāng)然有些是采用法2的如果關(guān)心的重點(diǎn)不在焊縫處,。

以上觀點(diǎn)更詳細(xì)的內(nèi)容,，大家可以參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，比如歐三,，BS,和船級(jí)社的標(biāo)準(zhǔn),。
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9 q/ d' W- r" q: d

fx1346

謝謝分享
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chimojzc

謝謝分享

空心泡沫

樓主workbench 研究的很透徹啦

sunyuanyou

很值得學(xué)習(xí)

ragemiller

謝謝分享

飄雪的夏天

現(xiàn)在正要做這方便的分析，學(xué)習(xí)一下

Opposite

    版主,，請(qǐng)問如果只是校核焊縫的靜載荷,，不為計(jì)算疲勞壽命，用有限元應(yīng)該怎樣做（主要是指應(yīng)力的提取和結(jié)果的判定）,？
. H4 L- o: }0 F0 {& P/ Y7 W' \2 W    如果是疲勞計(jì)算,，可根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范，采用名義應(yīng)力或者熱點(diǎn)應(yīng)力或者缺口應(yīng)力等,。但是我沒看到資料講靜載怎么用有限元斷定,。
    一般的教材和資料會(huì)介紹焊縫校核的手算公式，但是對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu),，公式很難去實(shí)施（因?yàn)楣�式中的邊界力很難確定）,。然后一般經(jīng)驗(yàn)中，焊腳尺寸定為較薄板厚的0.7倍,，認(rèn)為是等強(qiáng)匹配（這個(gè)很好理解）,，普通結(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為在母材強(qiáng)度夠的情況下,，焊接處也不會(huì)破壞,。但是對(duì)于一些高應(yīng)力去，焊縫還是應(yīng)該校核的吧,？
    用有限元計(jì)算出來的是包含應(yīng)力集中的真實(shí)應(yīng)力（當(dāng)然模型建的不好,，也會(huì)有應(yīng)力奇異），在接頭局部處常會(huì)超過許用應(yīng)力,，但是對(duì)于靜載,，我們知道，這并不一定會(huì)破壞,。有的人說要提取焊喉應(yīng)力,，不知具體是怎么實(shí)施的（焊喉概念我知道）。
! B/ q1 H- Q3 W. v9 P/ [9 {3 {    請(qǐng)問你在校核焊縫時(shí)是怎么辦的,？
    先謝謝了,！
! ?! T& p( t# t4 e" a   

八月奇跡

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迷惘的小師弟

不錯(cuò)學(xué)習(xí)了