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[ansys] 焊接分析中网格划分和单元使用-结构静强度

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发表于 2012-10-26 19:16:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 eddyzhang 于 2012-10-26 21:46 编辑 5 G6 q" _9 z/ S9 w# r; q% R' F

6 n3 L! b) p& Y& w5 p& G BS 7608-1993 Fatigue design and assessment of steel structures.pdf (2.06 MB, 下载次数: 69)
4 T- k  |1 }9 E+ O) v+ F$ Q& O5 L8 e0 A# B! i6 `0 w% Z0 v/ M

  S0 T9 M- W- [结合本人的工作,现讨论一下关于焊接件分析时的网格划分和单元使用问题。0 L. _( s+ W& P( ~- o' f

6 J2 Y+ m6 z1 s" Q5 _; W3 T% V大家知道焊接结构件的静力学分析,宏观考虑结构的刚度和变形;局部考虑结构焊接接头的应力与应变。, t! g0 o$ J& c/ z' u2 \, Z
3 F5 W% }4 d% o
那么,我现在只谈局部接头的分析,目的是将所得结果与相关的标准作比较,而评价接头的疲劳寿命。
& @, d4 L6 @" D, ]- b! Z- M: k/ u% s) d& ~8 Z, N! |
评价焊接接头的疲劳寿命,可采取三个应力量:S,Kg*S,Kg*Kw*S。
) V& G1 H; \6 K. J7 y* ?: u/ w, {% A) \3 R5 \: l
因为三个量都可以拿来评价疲劳寿命,所以,在焊缝处理上就存在差异。
# v2 Y: b" w8 W$ y& V7 g) }3 R1 p2 h, o8 U- _1 g0 i1 p
1,用S,S是距离焊缝一定距离出的正应力。若用此方法,那在网格划分时,相对容易。但是结果不够准确。不能反映结构和焊接工艺对结构强度的影响。
6 b/ N' Y5 m% M- [/ L. Z  t/ w2 ^9 O$ ~9 ~8 ]" h+ P
2,用Kg*S,Kg是结构应力集中系数,焊接结构件局部焊接接头的尺寸与整个构件比较,尺寸较小。很多人喜欢将焊缝忽略,采用壳单元。虽然可以节省运算规模。但是,壳单元无法模拟出焊缝的特征。当然,这样也不是无法评价接头部位的疲劳寿命。一些标准就是通过选取焊接处的集中应力来评价。在分析时,不能直接得到分析结果。必须参考相应的标准,查询系数,而后得到结果。2 S9 ?7 y% h4 X7 ]& Z, }
2 z0 ?; r8 ?1 m8 ~7 z
3,用Kg*Kw*S,Kw是焊接引起的应力集中系数,此参数与焊接的形状有关。若用此参数,必须将焊缝的局部特征建立出来,并采用实体单元。至于建立的方法和网格划分要求,我曾经上传过相关资料。因为实际焊缝的截面尺寸是变化的,而分析时是理想的。所以这种方法所评价的结果,有一定出入。
  b( G+ H8 e. G9 i0 \) o! |  o& M4 ?1 X/ M$ `- L+ N4 A, R7 a

6 v* r8 i9 ~6 Y: q考虑到分析结果要与实际测试对比。综合来说采用法3是比较合适的。当然有些是采用法2的如果关心的重点不在焊缝处。
# B: s& ]# T: c6 k+ f  P9 \) ~
- R& l: w2 H/ v( W以上观点更详细的内容,大家可以参考相关标准,比如欧三,BS,和船级社的标准。
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发表于 2012-10-27 17:41:32 | 显示全部楼层
谢谢分享
' f1 ]$ s: O2 c- O

点评

共同学习  发表于 2012-11-3 09:19
发表于 2013-7-22 19:43:15 | 显示全部楼层
谢谢分享
发表于 2013-7-25 15:33:31 | 显示全部楼层
楼主workbench 研究的很透彻啦
发表于 2013-8-24 23:43:29 | 显示全部楼层
很值得学习

点评

老兄能不能把头像换了,看着恶心。  发表于 2013-8-25 09:48
发表于 2013-9-17 11:26:46 | 显示全部楼层
谢谢分享
发表于 2015-7-29 10:25:57 | 显示全部楼层
现在正要做这方便的分析,学习一下
发表于 2017-1-12 20:15:10 | 显示全部楼层
    版主,请问如果只是校核焊缝的静载荷,不为计算疲劳寿命,用有限元应该怎样做(主要是指应力的提取和结果的判定)?( S3 o3 X- F& v* X$ z+ {
    如果是疲劳计算,可根据相应的规范,采用名义应力或者热点应力或者缺口应力等。但是我没看到资料讲静载怎么用有限元断定。
7 B/ z! f% I, W" v    一般的教材和资料会介绍焊缝校核的手算公式,但是对于复杂结构,公式很难去实施(因为公式中的边界力很难确定)。然后一般经验中,焊脚尺寸定为较薄板厚的0.7倍,认为是等强匹配(这个很好理解),普通结构,可以认为在母材强度够的情况下,焊接处也不会破坏。但是对于一些高应力去,焊缝还是应该校核的吧?
. E; _( q! T: N( r: W3 m    用有限元计算出来的是包含应力集中的真实应力(当然模型建的不好,也会有应力奇异),在接头局部处常会超过许用应力,但是对于静载,我们知道,这并不一定会破坏。有的人说要提取焊喉应力,不知具体是怎么实施的(焊喉概念我知道)。
7 Q) S9 r% h! |" i    请问你在校核焊缝时是怎么办的?
6 c! m1 ]; w3 D1 ^( m& p9 l. |3 b    先谢谢了!) B! s+ C9 j; n% t
   
发表于 2017-3-29 23:04:51 | 显示全部楼层
henhao  收藏 3 D: f  a' d( S" O# W6 Z3 ~
发表于 2017-5-16 14:48:32 | 显示全部楼层
不错学习了
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