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Abaqus焊接过程的数值模拟(三十二)固有应变的施加区域

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2024-10-18 | 376 次浏览 | 分享到:

按照焊接固有应变理论,固有应变的施加区域应为焊接过程中发生了固有应变的区域。由图 5-2可以看出,焊接固有应变分布在焊缝及邻近焊接一定距离内的区域中,而且并非是均匀分布的。在对残余应力计算精度要求不高的情况下,为了方便计算,可将固有应变的施加区域简化成包含焊缝及近缝区的一个截面为矩形的区域(其截面如图 5-7所示),并将平均固有应变均匀地施加于这一区域。

 

Abaqus焊接过程的数值模拟(三十二)固有应变的施加区域 

5-7 固有应变施加区域

 

2a-固有应变区域的横向长度:h-板厚h'-固有应变区域的深度e-偏心距

根据几何关系有

h'=h-2e

假设固有应变在此矩形区域是平均分布的,则纵向固有应变与横向固有应变分别为

 

Abaqus焊接过程的数值模拟(三十二)固有应变的施加区域 

 

由此可见,对于一个矩形截面的固有应变区域,待定的形状参数仅有两个,即固有应变区域的横向长度 2a 和固有应变区域的深度h,对于不同的接头形式其计算方法稍有不同。

 

在对接接头中,固有应变作用区域如图5-8所示。

 

Abaqus焊接过程的数值模拟(三十二)固有应变的施加区域 

5-8 对接接头固有应变作用区域

 

理论上,固有应变区域的横向宽度 2a应为焊接过程中发生了固有应变的区域宽度。在实际应用过程中,可近似简化为接头中焊缝加热影响区(HAZ)的宽度,厚度方向如果全部焊透,则可取整个板厚 h;如果属于部分熔透,则需按照式(5-30)计算h'。对于低碳钢,其偏心距e与焊接线能量及板厚的关系曲线如图5-9所示

 

Abaqus焊接过程的数值模拟(三十二)固有应变的施加区域 

5-9 偏心距e与焊接线能量及板厚的关系曲线[52]

 

在角接接头中,对于角接接头固有应变的计算,需要分翼板与腹板两部分分别进行。固有应变作用区域如图 5-10所示。

 

Abaqus焊接过程的数值模拟(三十二)固有应变的施加区域 

5-10角接接头固有应变作用区域

 

(内容、图片来源:《焊接过程数值模拟一书,侵删)

 

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