| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 选题的背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外对焊接温度场的研究概况 | 第10-12页 |
| 1.2.1 焊接技术简介 | 第10-11页 |
| 1.2.2 焊接温度场的试验研究及数值模拟分析 | 第11-12页 |
| 1.3 国内外对焊接应力场的研究概况 | 第12-15页 |
| 1.3.1 焊接应力简介 | 第12-13页 |
| 1.3.2 焊接应力场的试验研究及数值模拟分析 | 第13-15页 |
| 1.4 国内外对钢管相贯节点的研究概况 | 第15-16页 |
| 1.5 本文的研究方法及各章的主要内容 | 第16页 |
| 1.5.1 本文的研究方法 | 第16页 |
| 1.5.2 各章的主要内容 | 第16页 |
| 1.6 本章小结 | 第16-17页 |
| 2 焊接过程的有限元分析理论 | 第17-27页 |
| 2.1 有限元方法的简介 | 第17-18页 |
| 2.1.1 有限元方法的概念及求解思路 | 第17页 |
| 2.1.2 有限元方法求解问题的基本步骤 | 第17-18页 |
| 2.2 焊接过程有限元分析的特点及模型简化 | 第18-19页 |
| 2.2.1 有限元分析的特点 | 第18-19页 |
| 2.2.2 有限元模型的简化 | 第19页 |
| 2.3 焊接温度场的有限元分析理论 | 第19-23页 |
| 2.3.1 焊接传热的基本定律 | 第19-20页 |
| 2.3.2 温度场的基本方程 | 第20-21页 |
| 2.3.3 非线性瞬态热传导控制的有限元分析 | 第21-23页 |
| 2.4 焊接应力应变场的有限元分析理论 | 第23-25页 |
| 2.4.1 屈服准则 | 第23-24页 |
| 2.4.2 硬化法则 | 第24-25页 |
| 2.4.3 流动法则 | 第25页 |
| 2.5 焊接热应力的计算 | 第25-26页 |
| 2.6 热弹塑性方程的求解步骤 | 第26页 |
| 2.7 本章小结 | 第26-27页 |
| 3 KX 型圆管相贯节点焊接温度场的数值模拟及结果分析 | 第27-53页 |
| 3.1 焊接温度场的假设条件和计算流程 | 第27-29页 |
| 3.1.1 焊接温度场的假设条件 | 第27页 |
| 3.1.2 焊接温度场的计算流程 | 第27-29页 |
| 3.2 有限元模型的前处理 | 第29-33页 |
| 3.2.1 定义单元类型 | 第29页 |
| 3.2.2 定义材料属性 | 第29-30页 |
| 3.2.3 建立有限元模型 | 第30-31页 |
| 3.2.4 划分网格 | 第31-33页 |
| 3.3 焊接热源的模拟与施加 | 第33-36页 |
| 3.3.1 常用的焊接热源模型 | 第33-35页 |
| 3.3.2 焊接热源的施加 | 第35-36页 |
| 3.4 焊接温度场的计算 | 第36页 |
| 3.4.1 设置 ANSYS 软件的计算选项 | 第36页 |
| 3.4.2 设置合理的时间步长与荷载步 | 第36页 |
| 3.5 焊接温度场的结果分析 | 第36-51页 |
| 3.5.1 ANSYS 软件后处理器概述 | 第37页 |
| 3.5.2 焊接过程中不同时刻的温度场分布 | 第37-40页 |
| 3.5.3 焊接温度场在不同时刻沿不同路径的变化曲线 | 第40-46页 |
| 3.5.4 不同路径各点的时间历程曲线 | 第46-51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 4 KX 型圆管相贯节点焊接应力场的数值模拟及结果分析 | 第53-67页 |
| 4.1 有限元模型的前处理 | 第53-55页 |
| 4.1.1 定义单元类型 | 第53-54页 |
| 4.1.2 定义材料属性 | 第54-55页 |
| 4.2 施加温度荷载及边界条件 | 第55页 |
| 4.3 焊接应力场的计算 | 第55-56页 |
| 4.4 焊接应力场结果分析 | 第56-66页 |
| 4.4.1 焊接过程中不同时刻的应力场分布 | 第56-58页 |
| 4.4.2 焊接应力在不同时刻沿不同路径的变化曲线 | 第58-62页 |
| 4.4.3 几何参数对节点焊接残余应力的影响 | 第62-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 5 焊接残余应力对 KX 型节点极限承载力的影响 | 第67-85页 |
| 5.1 有限元模型的建立 | 第67-69页 |
| 5.2 KX 型节点极限承载力的求解过程 | 第69-70页 |
| 5.2.1 求解方法的选用 | 第69页 |
| 5.2.2 对 KX 型节点施加约束与荷载 | 第69-70页 |
| 5.2.3 求解技巧及判断极限承载力的标准 | 第70页 |
| 5.3 节点的破坏形式及受力分析 | 第70-72页 |
| 5.4 X 支管受压时 K 支管极限承载力分析 | 第72-76页 |
| 5.4.1 X 支管受压时 K 支管极限承载力的计算结果 | 第72-73页 |
| 5.4.2 残余应力随β的变化对 K 支管极限承载力的影响 | 第73-74页 |
| 5.4.3 残余应力随γ的变化对 K 支管极限承载力的影响 | 第74-75页 |
| 5.4.4 残余应力随θ的变化对 K 支管极限承载力的影响 | 第75-76页 |
| 5.5 X 支管受拉时 K 支管极限承载力分析 | 第76-80页 |
| 5.5.1 X 支管受拉时 K 支管极限承载力的计算结果 | 第76-77页 |
| 5.5.2 残余应力随β的变化对 K 支管极限承载力的影响 | 第77-78页 |
| 5.5.3 残余应力随γ的变化对 K 支管极限承载力的影响 | 第78-79页 |
| 5.5.4 残余应力随θ的变化对 K 支管极限承载力的影响 | 第79-80页 |
| 5.6 X 支管极限承载力分析 | 第80-84页 |
| 5.6.1 X 支管极限承载力的计算结果 | 第80-81页 |
| 5.6.2 残余应力随β的变化对 X 支管极限承载力的影响 | 第81-82页 |
| 5.6.3 残余应力随γ的变化对 K 支管极限承载力的影响 | 第82-83页 |
| 5.6.4 残余应力随θ的变化对 K 支管极限承载力的影响 | 第83-84页 |
| 5.7 本章小结 | 第84-85页 |
| 6 结论与展望 | 第85-87页 |
| 6.1 结论 | 第85-86页 |
| 6.2 展望 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-91页 |
