高强度钢开孔耐压壳焊接残余应力数值模拟研究

"高强度钢开孔耐压壳焊接残余应力的数值模拟 (2011年)" 这篇2011年的科研论文聚焦于高强度钢材在焊接过程中产生的残余应力问题，特别是对于开孔耐压壳结构的影响。高强度钢在焊接时，由于其材料特性，对焊接残余应力极其敏感。残余应力的分布复杂性可能对结构的力学性能和整体强度带来潜在风险。 论文中，研究人员利用ANSYS软件中的高级编程语言APDL（参数化设计语言）以及生死单元技术进行了数值模拟。APDL允许用户自定义和控制复杂的仿真过程，而生死单元技术则可以有效地处理焊接过程中材料的加热和冷却，模拟其在不同阶段的物理状态变化。通过这种方法，他们对高强度钢耐压船体开孔结构的焊接过程进行了细致的分析。 研究表明，尽管焊接过程中产生了残余应力，但最大轴向焊接残余应力总体上较小。这意味着，在这种特定条件下，高强度钢的开孔耐压壳结构在焊接后仍能保持相对稳定的力学性能。这一发现对于理解和评估大型开孔焊接结构的安全性具有重要意义，为实际工程中的安全计算提供了理论支持和参考依据。 论文的关键词包括高强度钢、开孔耐压壳、焊接残余应力和数值模拟，这表明研究的重点在于通过数值方法来理解并预测高强度钢在特殊结构（如带有开孔的耐压壳）焊接后的应力分布情况。中图分类号和文献标志码则标识了它属于工程技术领域的专业文献，具体为“U661.43”，表明是关于船舶与海洋工程的专业研究。 这篇论文为解决高强度钢焊接残余应力的问题提供了新的视角和方法，对船舶制造和海洋工程领域的结构设计和安全性评估具有实践指导价值。通过数值模拟技术，研究人员能够更准确地预估和控制焊接过程中的应力分布，从而提高结构的可靠性。