焊接残余应力对钢制组合圆柱壳轴压塑性屈曲影响研究

"焊接残余应力对钢制组合圆柱壳轴压塑性屈曲的影响" 这篇论文主要探讨了焊接残余应力对钢制组合圆柱壳在轴向压力作用下塑性屈曲行为的影响。作者余雏麟、陈志平等人采用实验与数值模拟相结合的方式，深入研究了这一问题。焊接过程中产生的残余应力往往会改变结构的力学性能，对压力容器的安全运行构成潜在威胁。 首先，研究团队加工了两个钢制焊接圆柱壳，并利用自主设计的轴压屈曲实验平台，获取了试件的初始几何缺陷、应变以及轴向压力等关键数据。这些实验数据为后续的分析提供了基础。初始几何缺陷是影响屈曲性能的重要因素，而轴向压力和位移的关系则能反映结构的稳定性和屈曲特性。 接着，研究人员利用实验获取的数据，结合人为构造的焊接残余应力场，进行了数值建模计算。他们考虑了两种不同的残余应力组合情况，通过对比实验结果与数值计算结果，进一步理解焊接残余应力对屈曲行为的具体影响。 研究表明，焊接残余应力显著降低了钢制组合圆柱壳的塑性屈曲临界载荷，同时改变了轴向压力与轴向位移的关系曲线以及屈曲形态。这主要是因为屈曲区域在焊接残余应力和轴向应力的共同作用下，处于一种可叠加的"弯曲"应力状态。这种叠加效应使得结构的屈曲行为变得复杂，影响了其整体稳定性。 关键词包括：圆柱壳、轴压屈曲、塑性、焊接残余应力和几何缺陷。这些关键词揭示了研究的核心内容，即关注于焊接残余应力如何改变钢制组合圆柱壳在轴向压力下的屈曲性能，以及几何缺陷在此过程中的作用。 这篇论文属于首发论文，由国家博士点基金资助，展示了浙江大学化工机械研究所的研究成果。通信联系人陈志平教授，专注于压力容器安全保障技术研究，为该领域的深入探讨提供了有力的支持。 这项研究对于理解和控制焊接结构在实际工况下的安全性能具有重要意义，对于压力容器设计和制造行业具有很高的参考价值。通过深入分析焊接残余应力的影响，可以优化设计，提高结构的抗屈曲能力，确保工程结构的安全可靠。