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

eddyzhang

) A' [; u# t' D+ T% g3 k4 u1 s4 @ 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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* S! M; ^) P9 v; Y# R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(wèn)題。

大家知道焊接結(jié)構(gòu)件的靜力學(xué)分析，宏觀(guān)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。

7 `9 a, I$ ]( J& u; I' B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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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。

6 s. T: y4 ]* O3 M' P8 ~因?yàn)槿齻€(gè)量都可以拿來(lái)評(píng)價(jià)疲勞壽命，所以，在焊縫處理上就存在差異。

* ]8 U$ _% L- |+ ~3 {" _$ v1，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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: ?0 w) ?; g: ~8 ?$ q2，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(wú)法模擬出焊縫的特征。當(dāng)然，這樣也不是無(wú)法評(píng)價(jià)接頭部位的疲勞壽命。一些標(biāo)準(zhǔn)就是通過(guò)選取焊接處的集中應(yīng)力來(lái)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(xún)系數(shù)，而后得到結(jié)果。

2 R. v, D2 b' N. T/ Y8 O3 w3，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(lái)，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(guò)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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考慮到分析結(jié)果要與實(shí)際測(cè)試對(duì)比。綜合來(lái)說(shuō)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(guān)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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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(wèn)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）？
    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(méi)看到資料講靜載怎么用有限元斷定。
1 _3 f6 a( Q( E/ S% v* B# `( m    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街械倪吔缌茈y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(lái)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(guò)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(shuō)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）。
    請(qǐng)問(wèn)你在校核焊縫時(shí)是怎么辦的？
    先謝謝了！
   

八月奇跡

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迷惘的小師弟

不錯(cuò)學(xué)習(xí)了