大型船舶结构焊接变形固有应变法预测研究
时间：2020-12-15 08:01:16 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：近些年来，伴随着船舶的逐渐大型化，对船舶结构的稳定性提出了更高的要求，而焊接质量会在很大程度上影响船舶的结构强度，例如焊接材料匹配、焊接参数选择、焊接温度控制以及焊接变形处理等，都会严重影响船舶的安全性与稳定性，因此，计算的精细化以及高水平的工艺和操作保证等都是控制船舶焊接质量的关键。目前，焊接技术作为现代工业中极其灵活、常见的一种连接技术，其更是受到了社会各界的密切关注，越来越多的技术人员已经投身到相关课题的研究中，本文也主要针对固有应变法的基本概念、具体方法等方面的内容进行分析，希望能为船舶结构稳定性的提升提供一定的帮助。
关键词：大型船舶； 焊接变形； 应变法
中图分类号：TG44 文献标识码：A
文章编码：1672-7053（2017）08-0154-02
Abstract：in recent years， along with the ship gradually large， put forward higher requirements on the stability of ship structure， and the welding quality will affect the strength of ship structure to a great extent， such as welding materials， welding， selection， temperature control and welding deformation of welding parameters， will seriously affect the safety of and stability， so the calculation of ship， fine and high levels of technology and operation are the key to ensure the welding quality control of ship. At present， as the connection of welding technology in modern industry is extremely flexible， a common technique， which is paid close attention by all sectors of society， more and more technicians have devoted themselves to the related research， the basic concepts， this paper mainly aims at the inherent strain specific methods such as content analysis， hope can provide some help for the improvement of ship structure stability.
Key Words：large ship； welding deformation； strain method
焊接變形是影响船舶使用寿命与应用效果的因素之一，如何有效控制焊接变形一直是工业开展中亟需解决的一个重要问题，而我国技术人员对于该问题的解决主要从两大方面入手，第一是有效提升计算精度，第二则是降低时间成本。目前，固有应变法在船舶结构焊接中得到了十分广泛的应用，但是其也不可避免地存在一定的缺点，例如计算效率低、成本高等。因此，其在大型船舶中的应用十分有限，所以，相关的技术人员应该加强对该方法的完善与改进，有效提升计算效率，控制结果准确性[1]。
1提升焊接变形计算精度的具体方法
1.1结构简化
结构简化对于降低计算难度、提升计算精度来说起着非常重要的作用，其中对称模型在结构简化中具有非常广泛的应用，在该模型中，其只需要焊接结构的一半，然后再利用对称原理完成另一半的焊接，其能够有效简化工程操作，减少技术人员的工作量，然而在该方法的应用过程中，应该注意部分焊接前不对称而焊接后对称的结构，例如在T型结构中，技术人员就需要通过有效控制温度系数，从而保证结构两边焊缝的精度。目前，我国对于焊接系数的标准体系还不够完善，且实验数据的精确度也相对较低，这使得该方法存在较大的局限性，但是其对于提升计算精度的作用还是不容忽视。
1.2模型简化
在大型船舶结构的焊接中，其往往通过组合焊接的方法实现模型的简化，首先，技术人员需要对焊道进行焊接；其次，在简单的焊道模型基础上进行结构的受力分析，保证结构受力的稳定性，例如通过平面模型代替立体模型就能够有效简化计算步骤，降低计算难度，提升结果的精确度，并且通过平面模型的分析，能够将得到的数据进行转化表达，从而达到同样的分析目的，降低运算成本；最后，对于结构复杂的模型，该种方法的简化作用则更加明显，例如通过板壳单元计算结构的变形程度就能够有效降低工作人员的计算成本。总而言之，模型简化对于计算精度的提升来说起着非常重要的作用。
1.3并行计算技术
该技术主要适用于结构网格的重新规划与分析中，其能够有效提升计算效率，并且能够使得大量的网格跟随着热源的具体位置偏移，并在误差范围偏大的情况下自动重新规划，直到所有网格的距离控制在合理的范围内。在该分析方法中，之前网格的位置分布需要映射到新结构中，从而为进一步的分析与计算奠定基础，目前，该方法在结构焊缝的激光焊接中具有十分广泛的应用，其能够有效消除结构在焊接过程中产生的瞬态应力误差，同时忽略在温度变化时网格距离的改变，从而有效保证结构稳定性。目前，该方法的应用难度主要体现在需要有效提升设备的整体性能，为该种计算技术的应用提供一个良好的平台。
