焊接坡口对焊接接头安定性影响研究.pdf

焊接坡 口对焊接接头安定性的影响研究 郑小涛 ，彭常飞，喻九阳。王明伍 ，陈 瑶 (武汉工程大学 机电工程学院，湖北 武汉 430205) 摘 要：结合非线性叠加法和通用有限元软件ABAQUS研究了循环热一机械载荷下对焊接接头的 安定性，并比较了uV形、双u形、x形、u形、单面焊及V形等6种焊接坡 口形式对焊接接头安定 性的影响。结果表明，选用U形坡 口(焊接厚度20mm≤t≤60mm)及选用双U形坡 口(焊接厚度 60mm)连接时焊接接头的安定域较大，在循环热一机械载荷下具有更好的承载能力。此研究对 厚壁压力容器及管道对焊焊接接头的设计有一定指导意义。 关键词：安定性；焊接接头；焊接坡 1：2；热 一机械载荷 中图分类号：TH49；TG407 文献标识码：A 文章编号：1001—4837(2012)10-0001—06 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2012．10．001 EffectoftheW eldGrooveShapeon theShakedownBehavior ofButtW eldedJoints ZHENG Xiao—tao，PENG Chang—fei，YU Jiu—yang，WANG Ming—WU，CHEN Yao (WuhanInstituteofTechnology，SchoolofMechanicalEngineering，Wuhan430205，China) Abstract：Theshakedownbehaviorofbuttweldedjointsundercyclicthermo—mechanicalloadingswas researchedbyABAQUSaccordingtothenonlinearsuperstitionmethod．SixweldgrooveshapesoftypeUV — groove，doubleU—groove，X —groove，U—groove，single—sideweldingandV —groovewerefurther studied．ResultsshowedthatthetypeU —groovefortheweldingthickness20mm≤t≤60mm whilethe typedoubleU—groovefortheweldingthicknesst60mmshouldbeutilizedofrbuttweldedjointsdueto thergeatershakedownregionandthusthergeaterloadcarryingcapacityundercyclicthermo——mechanical loadings．Thisstudyhassomeguidancesignificanceofrengineeringdesignsofbuttweldedjointsofthick pressurevesselsandpiping． Keywords：shakedown；weldedjoints；weldrgooveshape；thermo—mechanicalloadings 管道通常承受压力、温度及其波动载荷的组合作 0 引言 用 卜 ，因此，研究多种焊接接头的安定性具有重 要的工程意义。Melan 首次提出了经典的下限 焊接连接是核电、燃煤发电及石油化工等行 安定定理；BreeE首先提出热机载荷下理想弹塑 业中压力容器及管道的主要连接方式之一。压力 性薄壁圆筒 的安定极 限解 ，即著名的Bree图； 基金项 目：国家 自然科学基金项 目(NO；武汉工程大学科学研究基金项 目(NO CPVT 焊接坡 口对焊接接头安定性的影响研究 Vo129．No102012 Abdalla 提出了结构安