机械工程学报

作者：梁伟, 郑颖, 邓德安

单位：1. 重庆交通大学机电与车辆工程学院 重庆 400074;2. 重庆大学材料科学与工程学院 重庆 400044

关键词：焊接变形,屈曲变形,固有应变,数值模拟,铝合金；

基金：国家自然科学基金资助项目(51375518)。

采用热-弹-塑性有限元法与基于固有应变理论的弹性有限元法相结合的计算方法，模拟不同板厚铝合金(A6061)薄板结构的焊接变形。同时，基于数值模拟结果，讨论外部拘束对焊接变形的影响。在计算方法上采用两步集成计算方法，第一步采用热-弹-塑性有限元法计算薄板结构中典型焊接接头的固有变形，第二步将各个接头的固有变形转化成相应的固有应变代入到基于固有应变理论的弹性有限元模型中计算了薄板结构的总体变形。 热-弹-塑性有限元计算结果表明，在本研究的模型中，外部拘束对T字接头的纵向收缩力(Tendon force)的影响很小，对横向收缩有一定影响，对角变形有显著影响。弹性有限元计算结果表明，在不产生屈曲变形的情况下，外部约束可以有效地减小焊接结构的面外变形，但是在发生屈曲变形的情况下，外部约束并不能防止薄板焊接结构的失稳变形。

来源：2021年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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