| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 引言 | 第10-11页 |
| 1.2 焊接温度场与应力场的研究历史与发展 | 第11-12页 |
| 1.2.1 焊接温度场的研究概况 | 第11-12页 |
| 1.2.2 焊接应力场的研究概况 | 第12页 |
| 1.3 管道焊接的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.4 对焊接残余应力的影响因素 | 第13-14页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第14-16页 |
| 2 有限元分析理论基础 | 第16-27页 |
| 2.1 有限元法分析的主要步骤 | 第16-17页 |
| 2.2 焊接过程有限元分析特点 | 第17-18页 |
| 2.3 焊接有限元分析热源模型 | 第18-20页 |
| 2.3.1 高斯函数分布的热源模型 | 第18-19页 |
| 2.3.2 双椭球型热源模型 | 第19-20页 |
| 2.3.3 分段移动热源模型 | 第20页 |
| 2.4 生死单元技术 | 第20-21页 |
| 2.5 焊接温度场分析理论 | 第21-22页 |
| 2.5.1 焊接传热的基本形式 | 第21页 |
| 2.5.2 热传导问题的基本方程 | 第21-22页 |
| 2.6 焊接应力场分析理论 | 第22-26页 |
| 2.6.1 热-弹塑性分析的特点和假定 | 第22-23页 |
| 2.6.2 热-弹塑性有限元理论 | 第23-26页 |
| 2.7 本章小结 | 第26-27页 |
| 3 管道对接环形焊缝温度场与应力场计算 | 第27-45页 |
| 3.1 基于ANSYS的热分析概述 | 第27-28页 |
| 3.2 焊接温度场的模拟计算 | 第28-34页 |
| 3.2.1 研究对象 | 第28-29页 |
| 3.2.2 有限元计算模型的建立 | 第29-31页 |
| 3.2.3 载荷的施加和求解 | 第31-32页 |
| 3.2.4 温度场模拟计算结果与分析 | 第32-34页 |
| 3.3 焊接应力场的模拟计算 | 第34-42页 |
| 3.3.1 间接法的前处理 | 第34-35页 |
| 3.3.2 定义边界条件和施加载荷 | 第35页 |
| 3.3.4 管道环焊缝的瞬态应力分布规律 | 第35-40页 |
| 3.3.5 焊缝中心在不同时刻的残余应力分布 | 第40-42页 |
| 3.3.6 轴向上距焊缝中心不同距离的位置残余应力分布 | 第42页 |
| 3.4 管道环形焊缝接头残余应力的形成机理 | 第42-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 选用切割法测定环形焊缝残余应力 | 第45-50页 |
| 4.1 切割法简要介绍 | 第45-46页 |
| 4.1.1 切割法测定残余应力的基本原理 | 第45页 |
| 4.1.2 切割法测定残余应力的仪器设备 | 第45页 |
| 4.1.3 切割法测定残余应力的测量过程 | 第45-46页 |
| 4.2 管道对接焊接头的焊接残余应力测量 | 第46-47页 |
| 4.3 数值计算结果与试验测量结果的比较分析 | 第47-49页 |
| 4.4 数值计算结果与试验测量结果误差分析 | 第49页 |
| 4.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 5 基于正交试验设计方法的管道环形焊接工艺的优化 | 第50-56页 |
| 5.1 正交试验的基本概念 | 第50页 |
| 5.2 正交试验方案的设定 | 第50-52页 |
| 5.2.1 评定指标的确定 | 第51页 |
| 5.2.2 确定试验因素并选定适当水平 | 第51页 |
| 5.2.3 正交表的选用以及正交试验设计方案的确定 | 第51-52页 |
| 5.3 正交试验优化计算及分析 | 第52-54页 |
| 5.3.1 极差分析法原理 | 第52-54页 |
| 5.3.2 极差分析得到的优化结果 | 第54页 |
| 5.3.3 优化分析结果与测量结果的比较 | 第54页 |
| 5.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 结论 | 第56-58页 |
| 参考文献 | 第58-63页 |
| 附录 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64页 |