| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-23页 |
| 1.1 选题的背景和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外切割数值模拟研究现状 | 第16-21页 |
| 1.2.1 切割过程数值模拟在国外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.2.2 切割过程数值模拟在国内研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3 研究的基本内容及创新点 | 第21-22页 |
| 1.4 本章小结 | 第22-23页 |
| 第2章 热力学有限元理论基础 | 第23-39页 |
| 2.1 有限元法介绍 | 第23-25页 |
| 2.1.1 有限元法简介 | 第23页 |
| 2.1.2 有限元法原理及运用步骤 | 第23-24页 |
| 2.1.3 有限元分析 | 第24-25页 |
| 2.2 传热学基本理论 | 第25-28页 |
| 2.2.1 传热的基本形式 | 第25页 |
| 2.2.2 传热的基本定律方程 | 第25-27页 |
| 2.2.3 热力学第一定律 | 第27-28页 |
| 2.3 有限元方法 —热分析 | 第28-29页 |
| 2.4 温度场的基本理论 | 第29-33页 |
| 2.4.1 导热微分方程的形式 | 第29-30页 |
| 2.4.2 导热微分方程的定解条件 | 第30-31页 |
| 2.4.3 稳态态温度场分析 | 第31页 |
| 2.4.4 非稳态态温度场分析 | 第31-33页 |
| 2.4.4.1 空间域的离散 | 第32页 |
| 2.4.4.2 时间域的离散 | 第32-33页 |
| 2.5 应力应变场的基本理论 | 第33-38页 |
| 2.5.1 屈服准则 | 第33-34页 |
| 2.5.2 流动准则 | 第34页 |
| 2.5.3 强化准则 | 第34-35页 |
| 2.5.4 热弹塑性基本理论 | 第35-38页 |
| 2.5.4.1 应力应变关系 | 第35-37页 |
| 2.5.4.2 平衡方程 | 第37-38页 |
| 2.5.4.3 求解方程 | 第38页 |
| 2.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 第3章 桩腿板材切割工艺分析及板材预热研究 | 第39-61页 |
| 3.1 海洋平台桩腿及齿条板的分析 | 第39-41页 |
| 3.1.1 海洋平台的简要概述 | 第39页 |
| 3.1.2 自升式海洋平台桩腿及齿条板分析 | 第39-41页 |
| 3.2 海洋平台桩腿制造工艺流程分析 | 第41-46页 |
| 3.2.1 齿条板的切割工艺流程 | 第41-42页 |
| 3.2.2 齿条板的焊接工艺流程 | 第42-45页 |
| 3.2.3 减少焊接变形的工艺措施 | 第45-46页 |
| 3.2.4 桩腿的装配工艺流程 | 第46页 |
| 3.3 预热的必要性、原则及设备 | 第46-49页 |
| 3.3.1 切割与焊接前预热的必要性 | 第46-47页 |
| 3.3.2 预热原则 | 第47-48页 |
| 3.3.3 预热设备 | 第48-49页 |
| 3.4 预热方式的选择 | 第49-50页 |
| 3.5 板材数值模拟切割过程中ANSYS计算方法 | 第50-53页 |
| 3.6 预热的数值模拟 | 第53-60页 |
| 3.6.1 NVE690材料参数确定 | 第53-54页 |
| 3.6.2 预热的温度确定 | 第54-56页 |
| 3.6.3 NVE690高强度钢平板预热 | 第56-60页 |
| 3.6.3.1 平板模型的建立 | 第56-57页 |
| 3.6.3.2 预热计算结果分析 | 第57-60页 |
| 3.6.3.2.1 预热应力结果分析 | 第57-58页 |
| 3.6.3.2.2 预热应变结果分析 | 第58-60页 |
| 3.7 本章小结 | 第60-61页 |
| 第4章 海洋平台桩腿板材切割工艺数值模拟 | 第61-85页 |
| 4.1 热源模型的选择 | 第61-64页 |
| 4.1.1 一些常见的热源模型 | 第61页 |
| 4.1.2 本文热源模型的选择 | 第61-64页 |
| 4.2 平板的数值模拟与实验验证 | 第64-76页 |
| 4.2.1 平板的温度场计算 | 第65-70页 |
| 4.2.2 平板的应力应变场分析 | 第70-74页 |
| 4.2.3 模拟结果与实验结果比较 | 第74-76页 |
| 4.2.3.1 实验设备与实验数据 | 第74-75页 |
| 4.2.3.2 结果分析比较 | 第75-76页 |
| 4.3 齿条板的数值模拟仿真 | 第76-84页 |
| 4.3.1 齿条板的温度场分析 | 第77-80页 |
| 4.3.2 齿条板的应力应变场分析 | 第80-84页 |
| 4.4 本章小结 | 第84-85页 |
| 第5章 切割残余应力对后续焊接工艺影响分析 | 第85-110页 |
| 5.1 齿条板与半圆管焊接的数值模拟 | 第85-99页 |
| 5.1.1 模型的建立 | 第85-86页 |
| 5.1.2 切割残余应力在焊接模拟中的计算和结果分析 | 第86-97页 |
| 5.1.2.1 焊接温度场计算结果分析 | 第86-89页 |
| 5.1.2.2 焊件取样点的热循环曲线 | 第89-91页 |
| 5.1.2.3 焊接应力场的计算和结果分析 | 第91-97页 |
| 5.1.3 分析切割残余应力对焊接的影响 | 第97-99页 |
| 5.1.3.1 消除切割残余应力的焊接应力场 | 第97-98页 |
| 5.1.3.2 切割残余应力对焊接结果影响分析比较 | 第98-99页 |
| 5.1.4 焊接残余应力的测试方法 | 第99页 |
| 5.2 齿条板对接焊的数值模拟 | 第99-109页 |
| 5.2.1 模型的建立 | 第100页 |
| 5.2.2 残余应力在焊接模拟中的计算和结果分析 | 第100-108页 |
| 5.2.2.1 焊接温度场计算结果分析 | 第100-104页 |
| 5.2.2.2 残余应力对焊接结果影响分析比较 | 第104-108页 |
| 5.2.3 焊后消除残余应力的一些方法 | 第108-109页 |
| 5.3 本章小结 | 第109-110页 |
| 总结与展望 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-115页 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 | 第115-116页 |
| 致谢 | 第116页 |