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HotWorkingTechnology2013,Vol.42,No.11
高强度钢T型接头焊接变形固有应变数值模拟
黄道业
(安徽国防科技职业学院，安徽六安237000)
摘要：以固有应变理论为基础，介绍了两种固有应变模拟焊接变形的计算和加载方法；以高强度钢型接头焊接
T
变形为算例，讨论了两种模拟方法的差异；通过与相同实体模型热弹塑性变形结果的分析比较，验证了固有应变法预测
焊接变形的合理性与准确性，为更合理的利用固有应变法预测大型焊接结构残余变形提供了有益的参考
。
关键词：固有应变法；焊接变形；有限元；数值模拟
中图分类号：TG404文献标识码：A文章编号
：1001-3814(2013)11-0218-04
NumericalModelingonWeldingDeformationandInherentStrainof
High-strengthSteelwithT-joint
HUANGDaoye
(AnhuiVocationalCollegeofNationalDefenseScienceandTechnology,Luan237000,China)
Abstract：Basedoninherentstraintheory,calculationandloadingmethodofweldingdeformationoftwokindsof
inherentstrainsimulationwereintroduced.TheweldingdeformationofhighstrengthsteelwithTjointwastakenasan
example,andthedifferenceoftwosimulationmethodswerediscussed.Comparedwiththesolidmodelwiththesamethermal
elastic-plasticdeformation,therationalityandaccuracyofthepredictionofweldingdeformationwereverifiedbyinherent
strainmethod.Theseresultscanprovidebeneficialreferenceformorereasonablepredictionofresidualdeformationoflarge
weldingstructurebyinherentstrainmethod.
Keywords：inherentstrain;weldingdeformation;finiteelement;numericalsimulation
T型接头焊接件广泛应用于汽车、船舶、锅炉又能比较经济的预测焊接变形的方法
[1]、。
桥梁等工业结构中。然而焊接变形会降低构件的尺本文以固有应变理论为基础，通过对T型接头
寸精度和形状精度，增加结构装配过程中的矫形工热弹塑性有限元分析并提取残余应变，分别以初应
作量，使结构的制造成本大幅增加。长期以来，如何力和初应变的方式加载到相同接头实体模型和壳单
预测结构的焊接变形是工程中迫切需要解决的问元模型中对焊接变形进行预测，并将其结果与热弹
题塑性分析结果进行比较与误差分析
。，。
1固有应变的计算与加载
，
，，
在焊接过程中，焊接应力是相变应变、热应变以，
及塑性应变综合影响的结果。热应变、塑性应变和相，。
变应变都是焊接应力和变形产生的根源。为了统一分固有应变法已被用来作为分析焊接变形的最有
析，国外特别是日本学者提出了“固有应变”的概念
效的一种方法，可用于大型结构件焊接变形的预测
。。
若将物体处于既无外力也无内应力的状态看成
是基准状态，固有应变ε*就是表征从应力状态切离
，来获
后处于自由状态时，与基准状态相比所发生的应变
得整个结构的焊接变形。它可以大大缩短运算时间
，，
它等于总的应变ε减去弹性应变
。
并保持一定的精度，是一种既能解决大型复杂结构
，
e[2]ε
：①
收稿日期
:2013-02-04
；②
基金项目安徽省专业带头人培养基金项目教秘人号
:([2008]143-27)
作者简介黄道业男安徽六安人教授研究方向结构物设计与
。，
:(1964-),,,,:
制造、计算机仿真技术
电话
;:05643383
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