焊缝宽度对碳钢对接接头残余应力分布的影响

针对当前大量焊接结构采用对接接头形式，存在焊缝宽度影响结构表面残余应力分布的问题，课题组结合有限元仿真软件ABAQUS建立了一种利用双椭球摆动热源进行窄间隙焊接的平板对接模型，并使用焊缝非线性的热弹塑性有限元法，计算出Q235A钢在4种不同焊缝宽度下对接焊接接头的残余应力分布。计算结果表明：小尺寸焊缝宽度的对接接头在焊缝中心和热影响区存在超过屈服强度级别的残余拉应力；大尺寸焊缝宽度则会导致不利的横向残余拉应力。因此，在进行焊接结构设计时，选取中等焊缝宽度可以提高焊接结构的力学性能。     

斜拉桥索梁锚固结构疲劳性能的试验研究

斜拉桥在动荷载作用下,索力随时间变化,疲劳应力对主梁主索梁锚固结构产生的影响较大,锚固结构及附近区域的疲劳性能如何,是设计和施工中必须解决的问题,针对某大跨度索梁锚结构,对该问题进行了疲劳试验,结合有限元计算,得出了一些有益的结论。     

管道环焊缝接头焊接残余应力预测

本文利用ADINA非线性分析有序元程序,对低碳钢管道环焊缝接头焊接残余应力进行计算。在热弹塑性有限元分析模型中考虑了材料热物理和力学性能依赖于温度变化,计算预测结果表明：在管道接头内表面焊缝中心及近缝区轴向和环向残余应力均为拉应力;随离开焊缝距离的增加,逐渐过渡为压应力。在管道接头外表面焊缝中心处的轴向残余应力为压应力,而环向残余应力为拉应力,计算预测值与实测值基本一致,表明有限元法能够经济而有效地预测管道环焊缝接头的焊接残余应力。     

斜拉桥索梁锚固区附加弯矩对梁体受力的影响

斜拉桥索梁锚固区的应力大小及分布是影响设计的关键因素。锚箱式索梁锚固结构中索力产生的附加弯矩对梁体受力的影响、以及通过减小弯矩来控制该区域应力的方法是否有效,是值得研究的问题。本文就南京长江第二大桥南汊大桥索梁锚固结构,对该问题进行了分析,结合有限元计算,得出了一些有益的结论。     

某大跨异型独塔斜拉桥关键节点空间应力分析

某异型独塔斜拉桥主跨225 m,设计中塔梁固结段和后锚点为关键构造节点.为确保关键节点结构设计的安全可靠,采用有限元方法建立空间板壳元模型,分析受力异常复杂的塔梁固结段和后锚点区域空间应力分布情况.分析结果表明:塔梁固结段总体满足受力要求,但局部应力集中现象比较严重,设计中应引起重视;后锚点结构整体应力水平不高,局部构造设计安全合理.     

用数值模拟方法优化列车转向架侧梁焊接工艺的研究

基于ANSYS平台热弹塑性有限元分析，利用APDL语言，采用单元生死技术模拟焊缝形成过程，对B型列车14 t转向架侧梁的焊接残余应力与变形进行了模拟。结果显示，侧梁沿x方向(即焊缝方向)产生了收缩，两端向中心的收缩量大致相等，其值分别为0.846 mm和－0935 mm；在y方向上，上盖板沿y的负方向产生了较大的变形，其值为－1.548 mm，下盖板的位移较小，最大值仅为0.213 mm；z方向上，由于约束较强，其变形值较其它方向相比大约小一个数量级。等效残余应力在焊缝上最大，其峰值约为     

基于有限元的钢制烘缸应力计算与评定

为研究一台带内拉筒的钢制焊接烘缸的应力分布情况和结构安全性,采用有限元法,对烘缸的应力进行了有限 元计算和分析,得到了烘缸的应力分布图,并对危险区域的应力强度进行了分析和评定。结果表明：最大应力出现在烘 缸盖板与外筒体及内拉筒连接处的环带和盖板人孔开孔处的内侧区域,该区域是影响结构安全的危险区域。     

不锈钢真空钎焊管板连接微观特征及残余应力有限元分析

采用拉伸试验机对304不锈钢管板结构真空钎焊强度进行了试验,运用金相和EDS方法分析了钎焊接头的微观组织特征。运用有限元ANSYS软件对微小尺寸不锈钢管板结构在真空钎焊过程中产生的残余应力进行了模拟。结果表明,应力集中出现在管板连接钎焊接头处,有限元分析获得了该处的残余应力分布规律。     

焊接应力对平接头强度的影响

焊接残余应力普遍存在于焊接结构中。用材料力学和用疲劳图的方法分析焊接残余拉应力是如何影响焊接平接头静载强度和疲劳强度的     

ANSYS在悬索桥锚碇可靠性分析中的应用

大型有限元计算软件ANSYS界面友好、使用方便，在桥梁工程中具有广泛的应用前景。以北盘江特大桥锚碇结构为例，采用ANSYS建立了该结构有限元模型，其中考虑了结构自重、主缆索拉力、预应力、温度场及边界条件等因素，在此基础上采用子空间迭代法对其进行了整体受力分析。分析结果表明了该重力式锚碇结构内部受力大小及分布情况，再结合现场测试结果对该桥锚碇整体结构可靠性进行分析研究。对大跨径悬索桥锚碇结构的设计、施工及养护维修具有一定的参考价值。     

基于有限体积应变能密度法的钎焊接头疲劳寿命研究

为了评估钎焊接头的疲劳寿命，课题组构建了不锈钢钎焊接头的疲劳寿命模型。首先通过拉伸实验和低周疲劳实验获得不锈钢钎焊接头的基本性能和疲劳数据，再运用基于缺口应力强度因子（notch stress intensity factor，NSIF）的有限体积应变能密度法，结合有限元和理论计算结果，并综合考虑钎焊后的残余应力来评估钎焊接头的疲劳寿命。有限元计算结果表明NSIF能够准确描述焊缝附近的残余应力，并且应变能密度对网格精度敏感性较低。最后将疲劳实验结果与计算得到的应变能密度相结合，搭建出总应变能密度和疲劳寿命关系模型，为不锈钢钎焊接头寿命评估提供了一种简单高效的方法。     

机械振动对激光填丝焊接接头组织和疲劳性能影响

针对激光填丝焊接过程中存在气孔、飞溅、夹渣和疲劳性能差等缺点，课题组提出了基于机械振动技术的激光填丝焊接方法。课题组采用机械振动与激光填丝焊接相耦合的方法研究了机械振动对焊缝形貌、组织、力学性能和断裂机理的影响。结果表明：机械振动可以改善316不锈钢焊接接头，减少焊缝中的柱状晶，增加树枝晶和等轴晶，提高了焊缝硬度；3种振动频率下焊接接头的残余应力均较高，与振动频率0和524 Hz相比，1 055 Hz振动频率的焊缝残余应力更低；疲劳断口均呈解理断裂，但是与524 Hz振动频率相比，1 055 Hz振动频率具有更低的裂纹扩展率，更好的疲劳性能。     

钢-混凝土组合箱梁桥异型岔口正弯矩区受力性能分析

为了研究异型梁的受力和承载性能,通过有限元程序ANSYS建立板壳单元三维空间模型,对北京南站高架桥某联正弯矩区组合箱梁异型岔口进行分析,重点分析岔口处钢箱-混凝土结合梁受力性能,即钢箱梁在各种荷载工况下的应力和变形特征,弯扭耦合作用下异形岔口的受力,活载偏载作用下支座反力.最后对钢梁腹板厚度、弯扭刚度比及横隔板进行了参数分析,明确了其对异形梁受力性能的影响.     

风力机塔筒结构纵焊缝疲劳寿命预测

塔筒作为大型风电机组的重要基础部件,其焊接部分的疲劳性能直接影响风电机组的安全可靠运行。提出了预测塔筒结构纵焊缝疲劳寿命的方法,在其满足极限强度的前提下,通过DIN18800-4截面应力计算获得各工况时序应力,结合雨流计数法和Miner线性累积损伤理论,预测塔筒纵焊缝疲劳寿命。结果表明:塔筒结构满足设计要求,验证了该方法的可行性和有效性。     

TC4钛合金焊后电子束局部热处理残余应力有限元分析

针对TC 4钛合金电子束焊接及焊后局部热处理过程,采用AN SY S非线性有限元程序,模拟了TC 4钛合金电子束焊态和焊后电子束局部热处理的实际焊接温度场以及焊接接头应力场的变化和残余应力的分布.主要研究了焊后电子束局部热处理工艺对焊接接头残余应力的影响规律.结果表明,焊后电子束局部热处理可以降低焊缝及近缝区的残余应力峰值,并可使应力重新分布,即应力峰值点向母材扩展.     

基于粘贴玄武岩纤维布的在役简支钢筋混凝土桥梁性能提升研究

钢筋混凝土梁桥在中小跨径中应用较为广泛，经过多年使用后往往处于带裂缝工作状态，尤其是涉水时往往耐久性退化速度较快，进而会引起结构承载能力降低。而玄武岩纤维复合材料(BFRP)具有较高的抗拉强度和良好的耐侵蚀性能，将其粘贴于在役梁的梁底受拉区，既可以起到隔绝空气提高混凝土耐久性的作用，也可以提升在役梁的抗弯能力，以适应不断增长的交通量。以一座经BFRP布粘贴加固的在役简支板桥为研究对象，开展理论分析与基于ABAQUS的精细化数值模拟，通过对比加固前后的受力性能，进而研究BFRP布对在役简支板梁的受力性能的改善效果，并通过试验对加固前后的受力性能提升规律进行了验证。结果表明，BFRP布粘贴在梁底受拉区可以协助板底主筋参与结构受力，使钢筋和混凝土受力重分布，使得裂缝发展程度降低，在一定程度上提升了梁的整体抗弯刚度，加固后桥梁正常使用情况下的变形能力提升20.6%,钢筋应力水平下降23.9%,抗弯承载能力提高26.9%,增强了结构的安全性。     

某公路桥梁梁板结构的加固与静载试验

文章结合对大跨度桥梁的梁板结构加固处理前后的静载试验,探讨了大跨度梁板结构应用粘贴碳纤维加固技术处理的可靠性.静载试验的内容是测定加固前后梁板结构的混凝土应力和挠度.静载试验结果表明,应用粘贴碳纤维加固技术可提高桥梁的强度和使用寿命,降低其应力和挠度.     

自锚式悬索桥设计及施工技术问题探讨

平顶山市东出口许南路立交桥为一座主桥跨径为(35 72 35)m的自锚式悬索桥,上部结构采用钢筋混凝土箱梁,梁体为单箱双室。主缆锚固于主梁端,缆索采用钢绞线外套钢管混凝土结构,主缆外包镀锌钢管索套,管内压注M30水泥净浆。桥梁结构为塔梁固结体系,设计新颖,施工难度大。本文结合该桥工程实例介绍了该新型结构设计、施工中的一些重点、难点技术问题和解决办法。     

塔机主臂杆三维裂纹应力强度因子的计算

采用三维裂纹奇异单元列式方法对含纵向闭合裂纹塔机主臂杆接头部位进行了应力分析和应力强度因子的计算,分析了焊接残余应力对塔机主臂杆母材强度、环向拉应力和应力强度因子的影响。     

新型自锚式悬索桥线形控制技术

浙江海盐塘桥采用新型的钢筋混凝土梁自锚式悬索桥,其设计特点为:主梁不设纵向预应力钢束,塔顶不设鞍座,主缆、吊杆为钢绞线索,主缆梁端锚固,塔顶张拉.结合海盐塘桥施工,介绍了自锚式悬索桥主梁施工支架的构造、施工和桥梁施工线形控制等关键技术.