基于ANSYS的U肋角焊缝双丝埋弧焊热应力数值模拟.docx

基于ANSYS的U肋角焊缝双丝埋弧焊热应力数值模拟
基于ANSYS的U肋角焊缝双丝埋弧焊热应力数值模拟
摘要：本文基于ANSYS软件，对U肋角焊缝双丝埋弧焊热应力进行了数值模拟分析。通过建立三维有限元模型，对焊后零件进行热应力分析，并对得到的结果进行了讨论和分析。研究结果表明，焊接热应力主要集中在焊缝和周边热影响区域，应注意焊接过程中的热补偿，以减轻热应力带来的不良影响。
关键词：U肋角焊缝；双丝埋弧焊；热应力；数值模拟
1.引言
U肋角焊缝是一种常用于建筑结构中的连接方式，其双丝埋弧焊工艺是目前较为广泛采用的焊接方法之一。然而，该焊接方法在实际应用中常常出现焊接热应力过大的问题，导致焊接件的变形、裂纹等不良影响。因此，研究U肋角焊缝双丝埋弧焊热应力分布规律，对于提高焊接质量和延长焊接件寿命具有重要意义。
2.数值模拟方法
本文采用ANSYS软件进行U肋角焊缝双丝埋弧焊热应力数值模拟分析。首先，根据焊接工艺参数和焊接材料的热物理性质，建立三维有限元模型。然后，通过施加热源边界条件以及焊接过程中的热输入，对焊后零件进行热应力分析，并得到焊接后的热应力分布情况。
3.模型建立
U肋角焊缝双丝埋弧焊模型的建立主要包括以下几个步骤：几何建模、网格划分和材料属性设置。首先，根据实际焊接结构的几何形状，采用CAD软件建立三维几何模型。然后，利用ANSYS软件进行网格划分，将焊缝和周边区域划分为适当的单元。最后，设置焊接材料的热物理性质，包括导热系数、比热容等。
4.数值模拟结果与讨论
通过对U肋角焊缝双丝埋弧焊的数值模拟，得到焊后零件的热应力分布情况。研究结果表明，焊接热应力主要集中在焊缝和周边热影响区域，且表现出一定的对称性。焊缝位置的热应力最大，而距离焊缝越远，热应力逐渐减小。此外，焊接过程中的热补偿对于减轻热应力带来的不良影响非常重要。
5.结论
本文使用ANSYS软件对U肋角焊缝双丝埋弧焊的热应力进行了数值模拟分析。通过对焊后零件的热应力分布情况进行了讨论和分析。研究结果表明，焊接热应力主要集中在焊缝和周边热影响区域，应注意焊接过程中的热补偿，以减轻热应力带来的不良影响。本文对于研究焊接热应力分布规律以及优化焊接参数具有一定的指导作用，对提高焊接质量和延长焊接件寿命具有重要意义。
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