焊后加载拉应力对细长板件焊接残余应力场的影响

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1、第32卷第1期佳木斯大学学报(自然科学版)Vo1．32No．12014年01月JournalofJiamusiUniversity(NaturalScienceEdition)Jan．2014文章编号：1008—1402(2014)Ol-0070—04焊后加载拉应力对细长板件焊接残余应力场的影响①朱亮(同济大学铁道与城市轨道交通研究院．上海201804)摘要：运用ansys软件，采用高斯热源模型，对细长板件的焊接进行了模拟，并在焊接完成后，对细长板件加载方向和Y方向的拉力．结果显示，细长板件焊接残余应力以压应力为主，在两方向加栽拉

2、力均能有效减小细长板件的残余应力．该研究表明可以通过加载适当拉力减小细长板件的残余应力．关键词：细长板件；焊接；残余应力；有限元中图分类号：TG407文献标识码：A0引言细长板件的焊接在某些领域运用极为频繁，如地铁车辆车钩梁的焊接就属于细长板件焊接的范畴．根据某些地铁车辆车钩梁的破坏检测结果显示，焊接残余应力对其破坏具有一定的影响．因此，对细长板件焊接进行数值模拟有着重要的意义．潘华⋯模拟了在焊缝方向加载拉应力时对焊接残余应力的影响，并结合试验验证了模拟结果．鹿安理，图1高斯函数分布热源模型史清宇等【2对焊接过程模拟进行了初步研究

3、，选取了合理的边界条件．张建强提出可以对焊接热源进行适当简化．本文在前人的研究基础上本文模拟了在焊接件两端均被约束的工况下，焊接残余／，1／一应力的分布情况，以及焊接后在板件上施加拉应力；；＼＼＼＼二之后对残余应力的影响．研究结果与文献[1]符合／1良好，即在焊接完成后对板件施加外载能有效减小；一缝板件的残余应力．并进一步说明，对细长板件而言，；；0无论沿焊缝方向施加外应力还是垂直于焊缝方向／^0／一施加外应力，均可减小板件的残余应力．约束；；／一／一1焊接温度场和应力场的模拟；本模型采用直接耦合法，同时计算出焊接温度；分布和应力

4、场分布，计算至板件完全冷却后，得到／一板件的残余应力．；／一／一焊接过程中，热传导为主要的传热方式，焊接；=：热传导是一个典型的不稳定传导问题．其二维热传图2加载示意图导方程为：①收稿日期：2013—12—02作者简介：朱亮(1990一)，男，上海人，同济大学硕士研究生，主要从事轨道车辆研究