金属学报

作者：戴培元,胡兴,逯世杰,王义峰,邓德安

单位：重庆大学材料科学与工程学院 重庆 400045

关键词：残余应力,数值模拟,二维模型,管道焊接,

基金：国家自然科学基金项目((No.51875063));中央高校基本科研业务费项目((No.2018CDXYCL0018));以及重庆市研究生科研创新项目((No.CYB18003))

采用数值模拟和实验相结合的方法研究了尺寸因素对2D轴对称模型计算SUS316不锈钢管焊接残余应力精度的影响。基于通用有限元软件MSC. Marc，分别采用2D轴对称模型和3D模型计算了不同尺寸圆管对接接头的温度场和焊接残余应力分布，并将小尺寸管残余应力计算结果与实验测量结果进行了比较。结果表明，2D轴对称模型与3D模型计算结果整体吻合较好，但在靠近内表面的焊缝及近焊缝区域，焊接残余应力的幅值和拉压应力区域的大小存在一定差别，且差别随圆管尺寸的增加而增大。对于实际的工程应用，在不考虑始终端应力问题时，可以用2D轴对称模型代替3D模型计算环焊缝稳定区残余应力，从而节省大量计算时间。

来源：2019年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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