焊接疲劳有限元方法探讨

forcejiwd

焊接疲劳有限元方法探讨
这里说的焊接有限元分析主要是指焊接结构有限元分析，不考虑焊接过程中热应力和残余应力的影响，主要是对焊缝结构应力疲劳分析过程中，通过热点应力法提取焊缝处有效应力方法的探讨。
对于板材焊接疲劳分析在有限元中主要包括壳单元和实体单元建模。对于壳单元建模，不包含焊缝，要得到焊缝处节点应力，采用距离焊缝根部（root）处0.5t及1.5t位置处节点应力线性插值；对于实体单元建模，包含焊缝，采用距离焊缝焊趾（weld toe）0.5t及1.5t位置处节点应力对焊趾节点线性插值。不论是对于壳单元模型还是实体单元模型，为了得到精确的有效焊缝应力，应该对结构进行合理切分，保证0.5t及1.0t处均存在节点。


file:///C:/DOCUME~1/jstd/LOCALS~1/Temp/VVCS)(IWA_3L)POLD4I8)NP.jpg


下面举例说明。
下图为一个普通焊接结构。
file:///C:/DOCUME~1/jstd/LOCALS~1/Temp/5F]{0HS%~~4TA2IHCVD)Y{R.jpg

若采用壳单元建模，划分网格如下图

[img]file:///C:/DOCUME~1/jstd/LOCALS~1/Temp/F)5GR8YBSD([HEIL9P9KT[O.jpg[/img]

若采用实体单元建模，划分网格如下图

   [img]file:///C:/DOCUME~1/jstd/LOCALS~1/Temp/M[`W`0V{ISW6XGKVK}5HB9H.jpg[/img]

在得到有限元结构后，提取下面公式中相关应力。
[img]file:///C:/DOCUME~1/jstd/LOCALS~1/Temp/2CU~%)6R$A@[11F4E$FK5T5.jpg[/img]

aiyouguai

我竟然看不见图

aiyouguai

我竟然看不见图

wangguangqing

采用壳单元建模不包含焊缝，实体单元建模包含焊缝，那焊缝是以倒角的形式建立的吗？还有，采用壳单元和实体单元有什么不同？比如在壁厚30mm的一个圆筒上开一个孔，然后焊一个门框上去，门框也是厚30mm，应该用壳单元还是实体单元建模？

forcejiwd

实体单元建模以倒角形式建立即可，采用壳单元和实体单元是根据你板厚决定的，假如你没有焊缝的话，这个结构该采用壳单元还是实体单元呢？有了焊缝还是一样的。因为在薄壁结构中，采用壳单元比实体单元在计算能力一定的情况下要准确。另外，30mm上的圆筒焊接一个门框的厚度就不能为30mm，从结构上不合理，至少应该比30mm要厚，焊接门框是为了加强筒体上开口的强度，门框要比筒体厚度后一些，对于这个模型，看你筒体的长度和门框的大小了，如果尺寸能够在网格要求范围内，采用实体单元比较好

chutianyao

怎么不见图呢

jianhujian

没有图

locklock

看不到图，楼主说的内容很有参考意义