| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 焊接温度场的研究状况 | 第12-13页 |
| 1.2.1 国外温度场的研究状况 | 第12页 |
| 1.2.2 国内温度场的研究状况 | 第12-13页 |
| 1.3 国内外应力场的研究状况 | 第13-14页 |
| 1.4 环焊缝的研究状况 | 第14页 |
| 1.4.1 国外研究状况 | 第14页 |
| 1.4.2 国内研究状况 | 第14页 |
| 1.5 文献研究综述 | 第14-15页 |
| 1.6 本论文研究的主要内容 | 第15-16页 |
| 第2章 温度场应力场理论基础及ANSYS软件介绍 | 第16-25页 |
| 2.1 热力学理论及温度场的基本概念 | 第16-19页 |
| 2.1.1 热力学基本概念 | 第16页 |
| 2.1.2 温度场的数学模型 | 第16-17页 |
| 2.1.3 热对流定律 | 第17-18页 |
| 2.1.4 热辐射定律 | 第18页 |
| 2.1.5 热传导定律 | 第18-19页 |
| 2.1.6 热传导微分方程 | 第19页 |
| 2.2 热源模型的介绍 | 第19-22页 |
| 2.2.2 面热源模型(高斯热源) | 第19-21页 |
| 2.2.3 体热源模型(双椭球热源) | 第21-22页 |
| 2.3 应力场的基本概念及理论 | 第22-23页 |
| 2.3.1 焊接过程中的内应力 | 第22页 |
| 2.3.2 焊接应力场模拟的热弹塑性基本理论 | 第22-23页 |
| 2.4 有限元法及ANSYS软件介绍 | 第23页 |
| 2.4.1 有限元分析法 | 第23页 |
| 2.4.2 仿真软件ANSYS介绍 | 第23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-25页 |
| 第3章 厚壁管焊接径向的温度场应力场的数值模拟 | 第25-44页 |
| 3.1 厚壁管焊接径向有限元模型的建立 | 第25-28页 |
| 3.1.1 焊接工艺及管规格的选取 | 第25-26页 |
| 3.1.2 有限元网格的划分及模型建立 | 第26-27页 |
| 3.1.3 材料属性的设置 | 第27-28页 |
| 3.1.4 热源模型的选取 | 第28页 |
| 3.2 厚壁管焊接径向温度场的数值模拟 | 第28-30页 |
| 3.2.1 温度场的加载与求解 | 第28-29页 |
| 3.2.2 温度场动态变化过程 | 第29-30页 |
| 3.3 厚壁管焊接径向温度场后处理及结果分析 | 第30-36页 |
| 3.3.1 管内壁节点温度场云图及矢量图 | 第30-33页 |
| 3.3.2 管内壁不同位置节点的热循环曲线 | 第33-34页 |
| 3.3.3 沿节点不同路径热循环曲线的变化 | 第34-36页 |
| 3.4 厚壁管焊接径向应力场的数值模拟 | 第36-38页 |
| 3.4.1 基于ANSYS的热-力耦合分析 | 第36-37页 |
| 3.4.2 材料属性及边界条件的设置 | 第37-38页 |
| 3.4.3 牛顿-拉普森处理方法 | 第38页 |
| 3.5 厚壁管焊接径向应力场后处理及结果分析 | 第38-42页 |
| 3.5.1 应力场分布云图 | 第38-39页 |
| 3.5.2 应力场切向应力分布 | 第39-40页 |
| 3.5.3 应力场径向应力分布 | 第40-41页 |
| 3.5.4 应力场沿半径方向等效应力分布 | 第41-42页 |
| 3.6 本章小结 | 第42-44页 |
| 第4章 厚壁管焊接轴向温度场数值模拟及工艺分析 | 第44-62页 |
| 4.1 厚壁管焊接轴向工艺参数及工艺性 | 第44-45页 |
| 4.1.1 焊接的工艺参数 | 第44页 |
| 4.1.2 焊接的工艺性能 | 第44-45页 |
| 4.2 厚壁管焊接轴向有限元模型的建立 | 第45-47页 |
| 4.2.1 有限元网格的划分及模型建立 | 第45页 |
| 4.2.2 相变潜热-热焓过程 | 第45-46页 |
| 4.2.3 生死单元技术 | 第46-47页 |
| 4.3 厚壁管焊接轴向温度场的数值模拟 | 第47-50页 |
| 4.3.1 温度场的加载与求解 | 第47页 |
| 4.3.2 双道焊焊接温度场动态变化过程 | 第47-50页 |
| 4.4 厚壁管焊接轴向焊接工艺及参数对温度场的后处理分析 | 第50-61页 |
| 4.4.1 焊缝方向不同位置节点的热循环曲线 | 第50-53页 |
| 4.4.2 管外壁不同位置节点的热循环曲线 | 第53-55页 |
| 4.4.3 焊接电流电压对热循环曲线的影响 | 第55-58页 |
| 4.4.4 焊接速度对热循环曲线的影响 | 第58-59页 |
| 4.4.5 焊接热源半径对热循环曲线的影响 | 第59-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 结论与展望 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-67页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果参考文献 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68页 |