焊接分析中网格划分和单元使用-结构静强度

eddyzhang · 发表于 2012-10-26 19:16:23

本帖最后由 eddyzhang 于 2012-10-26 21:46 编辑

BS 7608-1993 Fatigue design and assessment of steel structures.pdf (2.06 MB, 下载次数: 68)

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

fx1346 · 发表于 2012-10-27 17:41:32

谢谢分享

chimojzc · 发表于 2013-7-22 19:43:15

谢谢分享

空心泡沫 · 发表于 2013-7-25 15:33:31

楼主workbench 研究的很透彻啦

sunyuanyou · 发表于 2013-8-24 23:43:29

很值得学习

ragemiller · 发表于 2013-9-17 11:26:46

谢谢分享

飘雪的夏天 · 发表于 2015-7-29 10:25:57

现在正要做这方便的分析，学习一下

Opposite · 发表于 2017-1-12 20:15:10

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）？
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。
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？
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）。
请问你在校核焊缝时是怎么办的？
先谢谢了！

八月奇迹 · 发表于 2017-3-29 23:04:51

henhao 收藏

迷惘的小师弟 · 发表于 2017-5-16 14:48:32

不错学习了

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