机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (24): 142-152.doi: 10.3901/JME.2024.24.142
周晓丽1, 杜仕忠2, 王江超1,3, 赵宏权4, 吴磊5
ZHOU Xiaoli1, DU Shizhong2, WANG Jiangchao1,3, ZHAO Hongquan4, WU Lei5
摘要: 外部拘束作为一种灵活方便的控制结构焊接变形的方法,在工程实践中得到了广泛应用。以5 mm厚高强钢板架结构为主要研究对象,首先针对典型的T型接头及其板架结构进行焊接试验,获得焊接面外变形,再现了焊接屈曲变形现象;随后使用热-弹-塑性有限元方法对T型接头及板架结构进行模拟验证,分析了板架结构焊接屈曲变形产生的力学机理;研究压条拘束距离对T型接头焊接失稳变形,以及压条拘束分布形式、拘束距离等对板架结构焊接失稳变形的影响规律,并基于固有变形理论阐明外部拘束控制其焊接失稳变形的力学机理。结果表明,外部拘束的存在能有效控制T型接头、板架结构的焊接失稳变形;在力学机理上,外部拘束能够显著地降低焊接固有变形,进而减小薄板焊接结构的面外变形,提高建造精度。相关研究可为薄板焊接失稳变形控制提供理论依据,且优化外部拘束的施加方案。
中图分类号: