殘余應力對T型圓管相貫節(jié)點承載力性能影響研究.pdf

1、采用相貫節(jié)點的鋼管桁架以其構造簡潔，造型美觀，抗扭性能良好等諸多優(yōu)點被廣泛應用于大跨空間結構中，如何確保節(jié)點的安全性是該類結構的主要研究課題。由于在節(jié)點處，各個支管是直接相焊的，焊接時高度集中的瞬時熱輸入，會在節(jié)點上產(chǎn)生相當大的焊接殘余應力，有時甚至會達到屈服強度，從而降低承載力，影響結構的安全性能。以往的節(jié)點研究往往忽略殘余應力的影響，對相貫處進行簡化處理。因此，研究殘余應力對相貫節(jié)點承載力性能的影響是十分必要的。
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2、選取T型圓管相貫節(jié)點進行研究，利用ANSYS對焊接過程進行仿真分析。在模擬熱源移動時，將環(huán)形焊縫單元分成十個小的時間段，利用ANSYS單元生死技術，逐步激活單元并施加熱量，從而實現(xiàn)熱源的移動，得到了任意時刻的溫度場和應力場。為了研究殘余應力對節(jié)點承載力性能影響，本文選取了24個不同幾何參數(shù)的節(jié)點，對其進行加載，并分析承載力的變化。本文主要的研究工作如下：
　　 ①考慮材料的熱物理性能和力學性能隨溫度的變化、采用過渡網(wǎng)格劃分形式劃

3、分網(wǎng)格以保證焊縫處網(wǎng)格足夠細小、選取適當?shù)挠嬎銜r間步長、采用單元生死技術模擬焊接熔敷過程，建立了T型圓管相貫節(jié)點焊接溫度場和焊接應力場三維移動熱源有限元分析模型；
　　 ②對不同時刻的焊接溫度場分布情況以及不同點的熱循環(huán)曲線進行分析比較，得出溫度場分布的規(guī)律；
　　 ③討論了焊接過程中不同時刻的應力變化規(guī)律和焊后殘余應力的分布規(guī)律。并分析了主管徑厚比γ以及支管與主管直徑比β對殘余應力分布的影響。
　　 ④討論T型