屈服状态下盲孔法测量残余应力应变释放系数数值模拟

《屈服状态下盲孔法测量残余应力应变释放系数数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、屈服状态下盲孔法测量残余应力应变释放系数的数值模拟摘要盲孔法测量残余应力计算公式是在弹性条件下推导出来的，而有些构件中存在着很大的残余应力，已达到或超过材料的屈服极限鸺，比如一些大型的焊接件，如桥梁、船舶等。这些构件在使用过程中，发生意外的破坏事故时，除了材料本身的结构和强度因素外，多数是由于构件内部残余应力的影响造成的。因此，对屈服状态下的残余应力测量技术和计算方法进行研究，意义非常重大。为了测量构件屈服状态下的残余应力，必须对盲孔法进行修正，以消除孔边塑性变形对测量精度的影响。本文介绍了几种孔边塑性修正方法。通过建立有限元模型，采用基于孔边形状改变比能S的彳、曰系数修

2、正法，使盲孔法测量焊接残余应力的精度得到提高，并且扩大了应力值的测量范围。主要研究内容及结论如下：1、根据盲孔法测量残余应力的基本原理，标定应变释放系数彳、曰值。有限元模拟标定的彳，锣值与实验结果非常接近，彳值误差小于6．56％，B值误差小于O．74％，可知利用有限元模拟法对应变释放系数进行标定是可行的。．2、对建立的有限元模型施加较大的应力，当pO．34时孔边开始屈服，对pO．34的应变释放系数与S的关系图进行线性回归分析，得到用盲孔法测量屈服状态下的残余应力时，孔边发生塑变后应变释放系数的修正公式。经塑性修正，修正应力和施加应力之间的偏差均小于7．3％，较未修正前的计

3、算应力和施加应力之间的偏差大幅减少。通过建立复杂应力状态下的力学模型进行验证，可知结合有限元数值计算的基于孔边形状改变比能S的彳、召系数修正法简单易行、精度高，适合于实际的工程应用。3、采用有限元模拟法详细研究了不同的孔深与孔径比对应变释放系数彳、猡值的影响。通过分析可知，当某个构件的厚度较厚，可采用盲孔法进行标定并修正它的应变释放系数彳、召值，此时所选的孔深与孔径比枷等于1．25，这样所得彳、锣值比较准确。由于有限元运算软件的强大功能，根据它对盲孔法模型的模拟，可以得到每一个节点的应力、应变值，因此应变释放系数可以通过应变计中点应变法、应变计中点应力法和平均应变法三种方

4、法去标定和修正。关键词：盲孔法屈服状态残余应力应变释放系数塑性交形修正有限元法IlM．眦IUCALSIN几几ATIONOFTHEBLIND．HOLEMEASUI通SSTRAINRELEASEFACTOR0FI也SIDUALSTRESSUNDERTHEYIELDS1’ATUSABSTRACT_’11．^．．．．1neresldualstrIessmeasurementfomulasbasedonblind-holemethodarederiVed丘’omnexibleconditions．Therearela玛eresidualstressiIlsomesignificam

5、component．Ithasreachedorexceededtheyieldst】汜ngthos．Forex锄ple，somela唱e’scalewelded，suchasbridges，Ships，etC．Intheprocessofusingtheseconlponents．Whenthed锄ageaCcidentisoccurred，iIladditiontothestmcn”eandstrengmofthematerialitsel￡memostisduetoimemalresidualstress·Therefore，thestudyofmemeasurem

6、enttechniquesandmecalculationmethodsinmeresidualstressisve巧signific枷．Inordertomeasurecomponems’residualstressinmeyieldstatus，blind-holereleasingmethodmustbeamendedtoeliminatet11atafrectofholeedgeplasticdefomlation，whichinnuencesthemeasurementaccuracy．111is眦iclepresentsseVeralplastic时corre

7、ctionmemodsforholee起ea脏ct．Byusingcoemcient彳月collrectionmetllodbaSedonspecificene唧SmodificationlUaCcordingtoholeedgesh印e，memeasurementaccuraCyofweldingresidualstl．essisimproVedalldtllemeasurementscaleisextended．Themaincontentsandconclusionsar．easfoUows：1．Accordingtot