15. 船舶结构委员会及其成员机构赞助的补充说明 16. 摘要 本文提出了一种基于固有应变理论和有限元法的加筋曲板焊接变形预测方法(等效载荷法)。该方法可以预测加筋曲板焊接变形的各种模式,例如考虑按制造阶段进行的焊接顺序的角变形、面内收缩、纵向和横向弯曲变形。等效载荷是通过积分固有应变分量来确定的,固有应变分量是在使用最高温度和约束程度计算的热影响区附近计算的。用弹性分析计算了等效载荷作用下的曲线加筋板焊接变形,并与试验和热弹塑性有限元分析进行了比较。用所提方法计算的加筋曲板焊接变形与试验和密集有限元分析的结果有很好的一致性。事实证明,所提方法具有很高的效率和准确性。该方法可以预测实际船舶的弧形双底分段的焊接变形。该方法高效、准确,为预测结构形状复杂程度较高的实际船舶分段焊接变形提供了有力的解决方案。17. 关键词 铝结构,海洋结构,铝设计,铝加工
15.船舶结构委员会及其成员机构赞助的补充说明 16.摘要 本文提出了一种基于固有应变理论结合有限元法预测加筋曲板焊接变形的有效方法(等效载荷法)。该方法可以预测加筋曲板焊接变形的各种模式,例如角变形、面内收缩、纵向和横向弯曲变形,并考虑按制造阶段进行的焊接顺序。等效载荷是通过积分固有应变分量来确定的,固有应变分量是在使用最高温度和约束程度计算的热影响区附近计算的。通过弹性分析计算了等效载荷下的曲板加筋焊接变形,并与实验和热弹塑性有限元分析进行了比较。用所提方法计算的加筋曲板焊接变形与试验和有限元分析结果有较好的一致性。实践证明,所提方法具有较高的效率和准确性。用所提方法可以预测实船曲型双底分段的焊接变形。本方法高效、准确,为预测结构形状复杂度较高的实船船体分段焊接变形提供了有力的解决方案。17.关键词 铝结构 海洋结构 铝设计 铝加工
多年来,对于热轧钢,造船厂一直依靠火焰矫直来消除制造过程中引入的焊接变形。这些钢对火焰矫直温度的要求相对较高,因此造船厂可自行决定是否采用该工艺。另一方面,淬火回火钢通过受控热处理来发展其机械性能*,因此这些性能可能因制造过程中暴露于高温而受损。出于这个原因,目前禁止对淬火回火钢进行火焰矫直。火焰矫直去除变形的替代方法是使用机械力和面板拆卸,然后重新焊接。在极少数情况下,允许使用额外的焊道板焊缝。
船舶面板结构屈曲的数值预测 作者:Gonghyun Jung (V) 、T.D. Huang (V) 、Pingsha Dong (V) 、Randal M. Dull (V) 、Christopher C. Conrardy (V) 和 Nancy C. Porter (V) 摘要 Q-WELD™ 是一种基于壳元素的数值模块,可用于有效预测焊接引起的变形。通过与一系列物理测试面板进行比较,验证了 Q-WELD™ 的结果。进行特征值分析以评估每个测试面板在有和没有瞬态热拉伸时的屈曲倾向。 关键词:屈曲;瞬态热拉伸;面板结构;有限元分析;焊接顺序;Q-WELD™;焊接变形缓解;焊接变形减少。 介绍 近年来,轻型结构在军用和商用船舶中的船上应用日益增多。复杂轻型结构的屈曲变形已成为造船厂实现经济高效制造的主要障碍。高强度薄钢材料可减轻顶部重量、提高任务能力、提高性能和船舶稳定性,但会大大增加结构屈曲变形的倾向。瞬态热拉伸 (TTT) 是一种特别有前途的技术,它可以通过相对简单的过程最大限度地减少热诱导屈曲变形。在不显著降低生产率的情况下,TTT 可在制造过程中同时应用于现有焊枪,但与焊枪保持一定距离。
1. 宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室,宾夕法尼亚州州立学院 2. 通用动力公司 NASSCO,加利福尼亚州圣地亚哥 3. 诺斯罗普·格鲁曼船舶系统公司,路易斯安那州新奥尔良 摘要 日趋成熟的高功率固体激光技术正激发人们对船舶制造活动中激光-GMA 混合焊接的兴趣。与传统连接技术相比,激光-GMA 混合焊接已证明能够减少薄钢对接焊缝的变形并提高管道焊缝的生产率,从而提高经济性。本文讨论了激光-GMA 混合焊接的潜在优势、解决变形和生产率的实验结果,并概述了最近在船舶厂安装的混合管道焊接系统。 关键词:焊接;激光束焊接;混合焊接;焊接变形;管道焊接 简介 自从研究人员首次设想将传统焊接电弧与激光束结合成一种混合工艺(Steen and Eboo 1979, Steen 1980),至今已有 25 年的历史,但直到最近,商用激光技术才发展到激光-GMA 混合焊接开始在工业应用中占据一席之地的地步。与短短几年前相比,激光器现在在工业上更加耐用且节能。与传统的基于电弧的连接工艺相比,激光束焊接 (LBW) 具有相对较高的焊接速度和较高的穿透力。不幸的是,