《焊接應力變形有限元計算及其工程套用》是2015年科學出版社出版圖書，作者是張建勛、劉川。
基本介紹
- 書名：焊接應力變形有限元計算及其工程套用
- ISBN：978-7-03-043872-0
- 定價：89.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2015年4月出版
基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
,張建勛，劉川 著 | |||
2015年4月出版 | |||
定價：89.00 | 語種：中文 | ||
標準書號：978-7-03-043872-0 | 裝幀：平裝 | ||
版本：第一版 | 開本：B5 | ||
責任編輯： | 字數：350千字 | ||
讀者對象：本科以上文化程度 | 頁數：272 | ||
書類：理論專著/研究生教育 | 冊/包： | ||
編輯部： 科學數理分社 | |||
內容簡介
本書系統介紹了採用有限元數值計算方法研究材料與結構焊接過程中產生的焊接應力變形問題的基本方法與結果，重點對有限元數值計算實現技巧和程式設計、焊接應力變形特點表征進行詳細描述。主要包括焊接過程溫度場的有限元數值模擬，焊接應力變形數值的計算過程，焊接應力變形數值計算精度及其影響因素，焊接應力變形高效數值計算方法，基於有限元數值計算的焊接應力變形機理及影響因素，大型焊接結構應力變形數值計算工程套用。
目錄
前言
第1章 焊接應力變形及其有限元計算過程1
1.1焊接應力變形1
1.1.1焊接應力分布特徵1
1.1.2焊接殘餘應力的影響6
1.1.3大厚板焊接殘餘應力分布7
1.1.4焊接變形11
1.2焊接應力變形有限元計算過程12
參考文獻16
第2章 焊接溫度場有限元計算20
2.1熱源模型20
2.1.1高斯表面熱源21
2.1.2雙橢球熱源模型21
2.1.3均勻體熱源模型22
2.1.4錐形體熱源23
2.1.5帶狀熱源23
2.1.6組合熱源25
2.2焊接溫度場有限元計算過程27
2.2.1堆焊溫度場27
2.2.2多道焊接二維溫度場33
2.2.3雷射深熔焊接41
2.2.4T形接頭49
2.2.5電子束焊接57
2.2.6多道對接焊三維溫度場65
參考文獻72
第3章 焊接應力變形有限元計算過程76
3.1表面堆焊76
3.1.1建立應力變形計算格線模型76
3.1.2定義材料力學性能76
3.1.3施加邊界條件76
3.1.4應力變形計算過程77
3.1.5計算結果77
3.2T形接頭79
3.2.1應力和變形測試79
3.2.2計算模型80
3.2.3計算代碼80
3.2.4計算結果82
3.3厚鈦合金板電子束焊接84
3.3.1計算模型和邊界條件84
3.3.2計算結果84
3.3.3計算代碼85
3.4碳鋼多道焊接87
3.4.1計算過程87
3.4.2焊縫生長的模擬87
3.4.3計算結果88
3.4.4計算代碼89
參考文獻91
第4章 焊接應力變形有限元計算精度的影響因素93
4.1引言93
4.2格線敏感性94
4.2.1計算模型94
4.2.2計算結果分析96
4.3熱源分段99
4.3.1變形分析100
4.3.2殘餘應力分析101
4.4載荷步數102
4.4.1計算模型102
4.4.2計算結果分析103
4.5拘束條件107
4.5.1夾具和工作檯的夾持在計算模型中的實現107
4.5.2可變夾緊力和彈性夾具在有限元模型中的實現115
4.6二維和三維模型116
參考文獻119
第5章 焊接應力變形高效有限元計算122
5.1引言122
5.2幾種高效計算方法原理與發展123
5.2.1維數降低法123
5.2.2格線自適應方法124
5.2.3焊道集中方法124
5.2.4子結構法126
5.2.5局部—全局法127
5.2.6固有應變與收縮力法128
5.2.7分段移動熱源法128
5.2.8高效焊接應力變形計算技術分類129
5.3三維動態子結構法131
5.3.1焊接過程特點分析131
5.3.2子結構方法132
5.3.3焊接應力變形動態子結構法有限元計算133
5.4改進的橫縱收縮分離算法136
5.4.1算法原理和計算過程136
5.4.2鋁合金焊接139
5.4.3低碳鋼堆焊143
5.5疊代子結構法148
5.5.1疊代子結構的基本思想148
5.5.2疊代子結構法穩定性分析150
5.5.3長T形焊縫焊接變形151
5.5.4大型結構焊接角變形153
5.6固有應變方法156
5.6.1固有應變概念及其實現過程156
5.6.2回流器焊接變形預測159
參考文獻171
第6章 焊接應力變形機理及影響因素有限元計算研究176
6.1引言176
6.2厚壁管道多道焊接應力變形演化過程176
6.2.1厚壁管道焊接試驗176
6.2.2計算模型177
6.2.3計算結果及分析179
6.2.4軸向收縮高效計算182
6.2.5厚壁管道焊接的應力演化過程186
6.3局部去除材料對焊接應力影響196
6.3.1試驗過程196
6.3.2有限元模型和計算過程198
6.3.3模型驗證198
6.3.4結果和討論200
6.4外拘束力對焊接應力變形的影響205
6.4.1焊接應力變形三維多體耦合有限元計算205
6.4.2外拘束對焊接變形的影響211
6.4.3外拘束對焊接應力的影響214
6.5外拘束控制T形接頭焊接角變形研究219
6.5.1剛性夾持和外部拘束控制變形有限元計算219
6.5.2試驗分析222
參考文獻225
第7章 大型複雜焊接結構應力變形有限元計算工程套用227
7.1前齒輪—法蘭裝配體雷射深熔焊應力變形227
7.1.1計算模型227
7.1.2材料屬性228
7.1.3邊界條件229
7.1.4計算過程230
7.1.5計算結果與討論231
7.2大型厚壁筒體斜插彎管接頭應力變形快速預測235
7.2.1有限元模型236
7.2.2簡化計算及其結果比較237
7.2.3利用簡化模型進行快速預測241
7.3大型核電轉子構件焊接應力243
7.3.1計算模型244
7.3.2計算過程245
7.3.3焊接溫度場246
7.3.4焊接殘餘應力場249
7.3.5焊後熱處理的有限元計算250
7.3.6焊接微區力學性能對應力場的影響257
參考文獻260
彩圖
第1章 焊接應力變形及其有限元計算過程1
1.1焊接應力變形1
1.1.1焊接應力分布特徵1
1.1.2焊接殘餘應力的影響6
1.1.3大厚板焊接殘餘應力分布7
1.1.4焊接變形11
1.2焊接應力變形有限元計算過程12
參考文獻16
第2章 焊接溫度場有限元計算20
2.1熱源模型20
2.1.1高斯表面熱源21
2.1.2雙橢球熱源模型21
2.1.3均勻體熱源模型22
2.1.4錐形體熱源23
2.1.5帶狀熱源23
2.1.6組合熱源25
2.2焊接溫度場有限元計算過程27
2.2.1堆焊溫度場27
2.2.2多道焊接二維溫度場33
2.2.3雷射深熔焊接41
2.2.4T形接頭49
2.2.5電子束焊接57
2.2.6多道對接焊三維溫度場65
參考文獻72
第3章 焊接應力變形有限元計算過程76
3.1表面堆焊76
3.1.1建立應力變形計算格線模型76
3.1.2定義材料力學性能76
3.1.3施加邊界條件76
3.1.4應力變形計算過程77
3.1.5計算結果77
3.2T形接頭79
3.2.1應力和變形測試79
3.2.2計算模型80
3.2.3計算代碼80
3.2.4計算結果82
3.3厚鈦合金板電子束焊接84
3.3.1計算模型和邊界條件84
3.3.2計算結果84
3.3.3計算代碼85
3.4碳鋼多道焊接87
3.4.1計算過程87
3.4.2焊縫生長的模擬87
3.4.3計算結果88
3.4.4計算代碼89
參考文獻91
第4章 焊接應力變形有限元計算精度的影響因素93
4.1引言93
4.2格線敏感性94
4.2.1計算模型94
4.2.2計算結果分析96
4.3熱源分段99
4.3.1變形分析100
4.3.2殘餘應力分析101
4.4載荷步數102
4.4.1計算模型102
4.4.2計算結果分析103
4.5拘束條件107
4.5.1夾具和工作檯的夾持在計算模型中的實現107
4.5.2可變夾緊力和彈性夾具在有限元模型中的實現115
4.6二維和三維模型116
參考文獻119
第5章 焊接應力變形高效有限元計算122
5.1引言122
5.2幾種高效計算方法原理與發展123
5.2.1維數降低法123
5.2.2格線自適應方法124
5.2.3焊道集中方法124
5.2.4子結構法126
5.2.5局部—全局法127
5.2.6固有應變與收縮力法128
5.2.7分段移動熱源法128
5.2.8高效焊接應力變形計算技術分類129
5.3三維動態子結構法131
5.3.1焊接過程特點分析131
5.3.2子結構方法132
5.3.3焊接應力變形動態子結構法有限元計算133
5.4改進的橫縱收縮分離算法136
5.4.1算法原理和計算過程136
5.4.2鋁合金焊接139
5.4.3低碳鋼堆焊143
5.5疊代子結構法148
5.5.1疊代子結構的基本思想148
5.5.2疊代子結構法穩定性分析150
5.5.3長T形焊縫焊接變形151
5.5.4大型結構焊接角變形153
5.6固有應變方法156
5.6.1固有應變概念及其實現過程156
5.6.2回流器焊接變形預測159
參考文獻171
第6章 焊接應力變形機理及影響因素有限元計算研究176
6.1引言176
6.2厚壁管道多道焊接應力變形演化過程176
6.2.1厚壁管道焊接試驗176
6.2.2計算模型177
6.2.3計算結果及分析179
6.2.4軸向收縮高效計算182
6.2.5厚壁管道焊接的應力演化過程186
6.3局部去除材料對焊接應力影響196
6.3.1試驗過程196
6.3.2有限元模型和計算過程198
6.3.3模型驗證198
6.3.4結果和討論200
6.4外拘束力對焊接應力變形的影響205
6.4.1焊接應力變形三維多體耦合有限元計算205
6.4.2外拘束對焊接變形的影響211
6.4.3外拘束對焊接應力的影響214
6.5外拘束控制T形接頭焊接角變形研究219
6.5.1剛性夾持和外部拘束控制變形有限元計算219
6.5.2試驗分析222
參考文獻225
第7章 大型複雜焊接結構應力變形有限元計算工程套用227
7.1前齒輪—法蘭裝配體雷射深熔焊應力變形227
7.1.1計算模型227
7.1.2材料屬性228
7.1.3邊界條件229
7.1.4計算過程230
7.1.5計算結果與討論231
7.2大型厚壁筒體斜插彎管接頭應力變形快速預測235
7.2.1有限元模型236
7.2.2簡化計算及其結果比較237
7.2.3利用簡化模型進行快速預測241
7.3大型核電轉子構件焊接應力243
7.3.1計算模型244
7.3.2計算過程245
7.3.3焊接溫度場246
7.3.4焊接殘餘應力場249
7.3.5焊後熱處理的有限元計算250
7.3.6焊接微區力學性能對應力場的影響257
參考文獻260
彩圖
