钛合金环肋结构焊接应力变形与承载能力仿真分析

作     者：李明 纪涵 唐敏 朱时洋 LI Ming;JI Han;TANG Min;ZHU Shiyang

作者机构：海装驻沈阳地区军事代表局驻沈阳地区第四军事代表室辽宁沈阳110168 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205 

出 版 物：《电焊机》 (Electric Welding Machine)

年 卷 期：2024年第54卷第8期

页      面：102-107,117页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：钛合金 环肋圆柱壳 焊接应力与变形 承载能力 有限元仿真 

摘      要：环肋圆柱壳结构抗压能力强,组焊过程方便。但焊接通常带有残余应力与变形,对该类结构的承载能力造成不利影响。本文采用有限元仿真方法,对钛合金环肋圆柱壳结构进行了纵缝焊接—环缝焊接—肋骨焊接—外压承载的全流程模拟。研究发现,焊接完成后焊后等效米塞斯应力接近材料屈服强度,对于大型结构而言,总变形相对较小,最大为17.23 mm。在承载压力从0加载到20 MPa的过程中,结构的变形呈现近似线性变化,结构均能够很好地承受载荷,但随着压力持续增大,应力水平随之升高,结构开始出现非线性的变形趋势。在无焊接缺陷存在的情况下,残余应力的存在对结构的承载影响不显著。研究结果为后续该类型结构的承载水平提供一定的技术参考。