镶嵌块单搭接接头应力分布数值分析

利用有限元方法研究了偏轴单搭接胶接接头和同轴单搭接胶接接头的力学性能。结果表明,同轴单搭接胶接接头可以使接头搭接末端的弯矩变为零,进而有效地降低剥离应力的峰值,减轻剪切应力的集中程度,是一种较为合理的胶接接头形式。

运用有限元法研究了偏轴、同轴和折曲型等三种单搭接胶接接头的工作应力分布规律。结果表明:与其他两种接头相比,折曲型单搭接胶接接头可有效降低搭接区端部的剥离应力和剪切应力峰值;在数值分析所用参数及条件下,i型折曲接头的剥离应力降幅超过了75%,其他峰值应力的降幅也超过了45%～50%,并且应力分布趋于均匀;i型折曲接头使出现应力峰值的位置从搭接区的端部转移至中部,从而显著提高了接头的承载能力,是一种优于普通同轴接头的胶接接头形式;对于受剪切载荷作用的接头而言,采用ii型折曲接头更为合理,可进一步提高接头承受剪切载荷的能力。

铝合金在采用对接接头胶接时能保证连接强度,但其应力分布不容易分析.通过数值分析方法,在ansys软件平台中通过搭建两种不同形式的铝合金对接接头,研究模型弯曲时其应力分布情况.胶层应力在两端部分波动较大,在中间应力分布比较有规则,x、y与第一主应力与胶结长度几乎成线性分布,而胶层的平均应力关于胶层的中点位置几乎呈现对称的抛物线分布.基于以上规律可以为铝合金在受到载荷时对接头的设计提供一定的方法和建议.

用弹塑性有限元法研究了被粘物上台阶高度和长度对铝合金单搭接接头胶层中应力分布的影响。结果表明,被粘物自由端内侧的台阶使搭接区接头端部处的应力峰值显著下降,应力向搭接区中部转移;胶层中应力峰值大体上随着台阶高度的增大而降低,随台阶长度的增大而向中部转移;当台阶高度为0.5mm而台阶长度为4.5mm时,接头上胶层中应力分布较好。

目的研究光斑搭接率对激光冲击处理后残余应力分布的影响。方法采用不同的光斑搭接率对aisl202不锈钢焊接接头进行激光冲击处理．利用x射线衍射法测定激光冲击强化后的残余应力。结果随着光斑搭接率的增加，残余应力场得到增强，并且应力分布更加均匀。搭接率由50％增加到80％，平均横向残余压应力增加了20％，波动减少了30％；平均纵向残余压应力增加了30％，波动减少了13％。结论提高光斑搭接率可以优化激光冲击处理后焊接接头的应力分布。

运用有限元法研究了折曲长度对胶接接头应力分布的影响,结果表明,采用折曲的搭接方式能改善接头的应力分布,提高接头的承载能力;在一定范围内折曲长度增大,应力流线发生改变;接头应力分布越均匀;折曲长度取20mm时,接头界面以及胶层应力的分布较为理想。

胶接是复合材料结构主要连接方法之一,对胶接接头进行应力分析是保证复合材料安全性、耐久性的关键。在初步设计阶段,一般采用解析方法对胶接接头进行应力分析及参数研究。针对复合材料双搭接和单搭接胶接接头,在tsai等人的理论分析方法(tom方法)基础上,提出了一种改进的搭接接头剪应力分析方法,该方法考虑了被胶接件的剪切变形,认为被胶接件只有在靠近胶层的半个厚度上产生剪切变形,剪应力沿该半厚度呈线性分布。算例分析结果表明:本文方法比现有的分析方法更接近于有限元模拟结果,可用于估算复合材料胶接接头剪应力分布。

运用固有应变法研究了六个固有应变分量分别对搭接接头焊接角变形的影响.采用热弹塑性有限元法计算出搭接接头的六个固有应变分量和角变形,并以各个固有应变分量作为边界条件,对搭接接头的有限元模型进行弹性分析,计算出各个固有应变分量对应的角变形.结果表明:搭接接头焊接角变形的产生主要是由焊缝及其附近区域与焊缝平行的平面内垂直于焊缝方向上不均匀分布的固有剪切应变分量引起的.

采用弹塑性有限元法,研究了被粘物自由端外侧、内侧斜削角度对铝合金单搭接折曲接头中应力分布的影响。结果表明:被粘物自由端经外斜削处理后,胶层中间段的各应力分布无明显变化;外斜削角度越大,剥离应力峰值越高;被粘物自由端经内斜削处理后,内斜削角度越小,胶层端部的轴向应力峰值、剪切应力峰值越小,但剥离应力峰值越大。综合考虑胶层中部的应力分布情况,选择内斜削角度为5°时较适宜。

由于钢筋的绑扎搭接接头传力可靠且施工方便,所以这种钢筋连接方法在建筑工地得以广泛应用。国标《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010)把钢筋连接分为绑扎搭接及机械连接或焊接两种。虽然绑扎搭接

四、钢筋搭接接头的搭接长度试验及工程实践表明,受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度,与连接区段内钢筋接头面积的百分率有关,也就是说,钢筋接头面积百分率不同时,其搭接长度也不同,接头面积百分率大则钢筋搭接长度也大,接头面积百分率小则钢筋接头搭接长度相对也小。

胶接是复合材料结构主要连接方法之一，在初步设计阶段，一般采用解析方法对胶接接头进行应力分析及参数研究。本文针对复合材料双搭接和单搭接胶接接头，在tsai等人的理论分析方法（tom方法）基础上，提出了一种改进的搭接接头剪应力分析方法，认为胶接件只有在靠近胶层的半个厚度上产生剪切变形，剪应力沿这个半厚度呈线性分布。分析结果比现有的分析方法更接近于有限元模拟结果。本文的方法可用于复合材料胶接接头参数优化设计。

毕业设计（论文） 题目铝合金搭接接头焊接工艺设计 专业 班级 学生 学号 指导教师 重庆交通大学 年 目录 摘要................................................................................................................................................................i abastract...............................................................................................................................................ii 前言............

随着复合材料在航天技术和汽车工程的广泛应用,复合材料胶接工艺在实际工程应用中获得了举足轻重的地位,胶接工艺技术得到更加快速的发展。本文对碳纤维复合材料单搭接接头建立力学模型,加载横梁弯曲理论估算的载荷,分析胶接接头的剪应力和正应力分布情况,验证了材料屈服强度估算接头能承受的最大拉伸力的合理性。

钢筋绑扎搭接接头长度

利用弹塑性有限元法研究胶粘剂的弹性模量对单搭接接头应力应变分布的影响。结果表明,随着弹性模量的增加,接头的应力峰值逐渐增大,并由胶层向胶瘤转移,其刚度越大,应变越小。低弹性模量胶粘剂的接头,载荷主要由胶层承担,胶层受力很均匀,而胶瘤的作用很小,胶瘤并没有很大地降低胶层中的应力峰值。高弹性模量胶粘剂的接头,胶瘤的作用很大,承担了很大一部分载荷,而胶层中部受力很不均匀。

应用有限元分析方法,针对平板对接接头横向拉伸试验和实际工作状态下打底焊道为等强匹配、填充焊道为超强匹配时焊接接头在外载荷作用下的应力分布进行计算分析。分析结果表明:焊接接头内部强度的不均匀性引起材料变形能力的差异是接头应力分布不均匀性的主要原因,打底焊道应力低于其屈服强度,填充焊道是焊缝金属的主要承载部分;焊接热影响区对降低打底焊道和填充焊道强度不同引起的应力集中起重要作用;实际工况下的接头应力分布较试验接头应力分布更加均匀,承载能力高于试验状态的承载能力,在试验状态和实际工况下,接头的抗拉强度分别是母材抗拉强度的97.4%和99.4%。

细晶粒钢焊接接头热影响区晶粒粗化引起强度的局部下降,对接头承载能力的影响需要做出定量评价。有限元分析发现,在热影响区软化焊接接头的拉伸试样上,mises等效应力分布具有确定的特征:在软化的热影响区减小,在与之相邻的焊缝区和母材区相应升高,分布规律符合指数函数规律,在热影响区与焊缝及母材的交界面上发生突变,突变的幅度与交界面两侧材料的屈服应力差值及外加载荷有一定相关性;在焊缝及母材区mises等效应力增加量的积分等于热影响区减少量的积分。在此基础上提出了预测热影响区软化焊接接头强度的方法,其预测结果与有限元分析有很好的一致性,可用于热影响区软化焊接接头强度的预测和高匹配接头的强度设计

本文通过对焊接试板及真机转轮的残余应力测试,研究了水轮机转轮焊接接头残余应力分布规律,通过热处理前后的焊接残余应力的对比,对采用hs13-5和hs367两种焊接材料焊接转轮的焊后热处理效果进行了评价。

采用cloos焊接专机对6005a铝合金型材进行单丝脉冲mig搭接焊试验。针对焊后普遍出现的焊趾裂纹问题,从接头组织、焊接热输入、焊接应力等方面进行综合分析,并结合sysweld软件对焊接热源以及焊接过程的温度场、应力场进行数值模拟。试验结合模拟结果表明:6005a铝合金搭接接头焊接时,焊接热输入大和焊枪角度不合理导致接头局部热量集中是焊接裂纹产生的根本原因,焊前装配间隙导致应力集中是诱发焊接裂纹扩展延伸的重要因素,通过优化焊接工艺参数、调整焊枪角度、提高装配质量可有效控制焊接裂纹的产生,保证产品质量。

拉剪胶接接头的峰值应力常发生在搭接区端头,而中间区的应力非常小,为降低应力集中,提高接头强度和连接效率,系统研究胶层变刚度的混元胶接技术,将高弹性模量的脆性胶置于中间区,而低模量的韧性胶置于搭接区边缘。以胶接理论为基础,考虑被粘物剪切应变,建立单搭拉剪混元胶接接头的线弹性应力和刚度解析模型。理论模型中的正应力和剪应力与有限元模型吻合得较好,证实理论模型的正确性。有限元和解析解均表明,混元胶接接头在搭接区端头的峰值剪应力分别较单一刚性胶和柔性胶胶接时下降了52.1%和24.4%,参数研究中确定了影响混元胶接接头应力和刚度分布特征的关键耦合参数。

基于结构应力的焊接接头疲劳分析