焊接分析中網格劃分和單元使用-結構靜強度

eddyzhang

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

2012-10-26 21:46 上傳

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結合本人的工作，現討論一下關于焊接件分析時的網格劃分和單元使用問題。
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& P) b; a" @" _; y8 K大家知道焊接結構件的靜力學分析，宏觀考慮結構的剛度和變形；局部考慮結構焊接接頭的應力與應變。
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5 _8 `, R$ `4 j) d$ U$ ~0 w那么，我現在只談局部接頭的分析，目的是將所得結果與相關的標準作比較，而評價接頭的疲勞壽命。

評價焊接接頭的疲勞壽命，可采取三個應力量：S，Kg*S,Kg*Kw*S。
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6 z' e1 o1 I0 J1 h3 x: }' G1 B因為三個量都可以拿來評價疲勞壽命，所以，在焊縫處理上就存在差異。
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/ O9 p# f3 S0 f; y1，用S，S是距離焊縫一定距離出的正應力。若用此方法，那在網格劃分時，相對容易。但是結果不夠準確。不能反映結構和焊接工藝對結構強度的影響。
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2，用Kg*S，Kg是結構應力集中系數，焊接結構件局部焊接接頭的尺寸與整個構件比較，尺寸較小。很多人喜歡將焊縫忽略，采用殼單元。雖然可以節省運算規模。但是，殼單元無法模擬出焊縫的特征。當然，這樣也不是無法評價接頭部位的疲勞壽命。一些標準就是通過選取焊接處的集中應力來評價。在分析時，不能直接得到分析結果。必須參考相應的標準，查詢系數，而后得到結果。
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3，用Kg*Kw*S，Kw是焊接引起的應力集中系數，此參數與焊接的形狀有關。若用此參數，必須將焊縫的局部特征建立出來，并采用實體單元。至于建立的方法和網格劃分要求，我曾經上傳過相關資料。因為實際焊縫的截面尺寸是變化的，而分析時是理想的。所以這種方法所評價的結果，有一定出入。
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, ?5 j  \$ T9 q; l考慮到分析結果要與實際測試對比。綜合來說采用法3是比較合適的。當然有些是采用法2的如果關心的重點不在焊縫處。
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0 i. W2 w+ Z" [$ z7 D6 o: \1 E  T以上觀點更詳細的內容，大家可以參考相關標準，比如歐三，BS,和船級社的標準。

fx1346

謝謝分享
2 C# r- s+ f7 r% w4 E) y! B+ ?0 W

chimojzc

謝謝分享

空心泡沫

樓主workbench 研究的很透徹啦

sunyuanyou

很值得學習

ragemiller

謝謝分享

飄雪的夏天

現在正要做這方便的分析，學習一下

Opposite

    版主，請問如果只是校核焊縫的靜載荷，不為計算疲勞壽命，用有限元應該怎樣做（主要是指應力的提取和結果的判定）？
% w7 g- R" u, k- u1 X) F) m    如果是疲勞計算，可根據相應的規范，采用名義應力或者熱點應力或者缺口應力等。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介紹焊縫校核的手算公式，但是對于復雜結構，公式很難去實施（因為公式中的邊界力很難確定）。然后一般經驗中，焊腳尺寸定為較薄板厚的0.7倍，認為是等強匹配（這個很好理解），普通結構，可以認為在母材強度夠的情況下，焊接處也不會破壞。但是對于一些高應力去，焊縫還是應該校核的吧？
! f+ Q! h' L( D! ?$ n+ N# Z    用有限元計算出來的是包含應力集中的真實應力（當然模型建的不好，也會有應力奇異），在接頭局部處常會超過許用應力，但是對于靜載，我們知道，這并不一定會破壞。有的人說要提取焊喉應力，不知具體是怎么實施的（焊喉概念我知道）。
. B7 Y1 P& l7 S; _5 C$ h3 C    請問你在校核焊縫時是怎么辦的？
, n! V. ^, S, `% k6 M- z, i3 {    先謝謝了！
   

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henhao  收藏

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