焊接残余应力有限元分析技术研究
基于ANSYS的焊接残余应力的有限元分析
法 、单 元推 导、总 装求 解 、联立方 程组 求解 和结 果解 释 。
温度 弹 性 ℃ 模 量
Ｐ ａ
屈服 材料 热膨 胀 泊
Ｐ ａ ｋ ｇ ／ ｍ ｓ １ ／ ℃
热传
比热
ｇ・ ℃）
强度 密度 系 数 松 导系 数 Ｊ （ ｋ
比 ｗ ／ （ ｍ・ ℃）
Ｔ
６ Ｙ Ｒ ＆ Ｄ
基于ＡＮＳ ＹＳ 的焊接 残 余应力 的有 限元分析
余 娟， 金建 伟 ， 王 光， 宋 若愚 （ 空军预警 学 院 。 湖 北武汉 ４ ３ ０ ０ １ ９ ）
摘 要 焊接 残余 应 力的降低 了焊接 件 的 刚度 和稳 定性 ， 采用有 限元 分析软 件 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ的热 一结构耦 合和单 元 生死分 析 功 能对 钢板 焊接 过程 进行模 拟仿 真 ， 分析 焊接 残余 应 力分布 的规律 ， 为复 杂焊接 结构 的温度 分析 和应 力分析 提 供一 定
２ ０ １ ． ９ ３ ｅ １ ０ １ ． ９ ３ｅ ｉ ０ １ ． ２ ｅ ９
自蔓延焊接温度场及残余应力场有限元分析
$%&’()*’" J; GB, 16;3=G=6; 67 ;6 ,),1G8=1=G5 2;3 ;6 <29 GB, 9,)7/I86I2<2G=6; K,)3=;< 3,I,;39 6; 1B,4=9G85 8,9I6;9, KB=1B 18,2G,9 BF<, LF2;G=G5 67 B,2G G6 8,),29, GB, )=LF=3 9G2G, =86; KB=1B 12; M, 4=N,3 K=GB GB, 2))65 ,),4,;G9 G6 7684 GB, 2))65" 2;3 12; M, F9,3 =; 8F9B G6 8,I2=80 OB=9 I2I,8 FG=)=P,9 9G,I )6239 2;3 B,2GQ7824, 16FI)=;< G6 8,96)R,9 GB, LF,9G=6; 67 GB, K,2H 67 =;G,;9=6; 67 9,)7 QI86I2<2G=6; K,)3=;<" 2;2)59=9 B2R=;< QI8,99 2;3 ;6 QI8,99 1=819 GB, G,4I,82GF8, 7=,)3 2;3 GB, 8,42=; 9G8,99 7=,)3" 2;3 GB, 8,)2G=6; M,GK,,; GB,40 A6;1)F3, GB2G B2R=;<Q9G8,99 12; ,;B2;1, GB, =;G,;9=6; MFG ;6 ,;B2;1, GB, 8,42=; 9G8,99 ,R=3,;G0 +,- ./(0& " 9,)7QI86I2<2G=6; 9,2)C G,4I,82GF8, 7=,)3C 8,42=; 9G8,99 7=,)3C GB, =;G,;9=6; 67 K,)3=;<
建筑钢结构焊接残余应力的有限元预测与控制3篇
建筑钢结构焊接残余应力的有限元预测与控制3篇建筑钢结构焊接残余应力的有限元预测与控制1建筑钢结构焊接残余应力的有限元预测与控制建筑钢结构作为施工中常用的一种结构材料，在工程中扮演着至关重要的角色。
随着工程结构的不断复杂化和精度的提高，建筑钢结构在建设中所遭受的挑战也越来越多。
其中，建筑钢结构焊接残余应力的问题已经成为制约其使用的重要性问题之一。
焊接残余应力会导致结构失去平衡、刚度降低、易发生疲劳断裂和变形，甚至引发塑性坍塌等重大事故，因此建筑钢结构焊接残余应力的预测与控制显得十分必要。
有限元方法是当下理论分析的一种重要方法，它将一个复杂的结构分割成有限个单元，用数学模型对每一个单元进行分析。
通过运用计算机模拟技术，可以对建筑钢结构焊接残余应力进行有限元模型计算，既能够确定焊接残余应力的大小和分布情况，也可通过改变焊接工艺和条件的相应参数，从而实现焊接残余应力的控制的目的。
建筑钢结构焊接残余应力的预测与控制，离不开正确的计算方法和理论支持。
首先需要标准化设计和施工操作，遵守焊接规范和标准，保证焊接工艺符合设计和建设要求。
同时还应根据工程实际情况进行参数分析和优化设计，确保结构牢固、稳定，最大程度地减少焊接残余应力对建筑钢结构的危害。
对于建筑钢结构的设计者和工人而言，掌握一定的实际技能及理论知识显得尤为重要。
他们需要对材料的物理特性和焊接工艺进行充分了解，熟练掌握相关的计算方法和理论，从而能在实践中发挥更大的作用。
在建筑钢结构施工过程中，应配备专业焊接技术人员，使用适当的材料和设备，采用有效的检测和控制措施，来降低建筑钢结构焊接残余应力的风险。
总之，建筑钢结构焊接残余应力的有限元预测和控制是现代建筑工程中一项非常重要的技术，它对于保障人民生命财产安全起到了至关重要的作用。
随着建筑行业的不断发展，有限元方法也将不断完善，我们有理由相信，通过我们的不懈努力，建筑结构焊接技术必将取得更好的发展与应用在建筑钢结构焊接工程中，焊接残余应力是一个非常重要的问题。
8--钢桥整体节点焊接残余应力三维有限元分析
文章编号:1003-4722(2009)04-0028-04钢桥整体节点焊接残余应力三维有限元分析瞿伟廉,何 杰(武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室,湖北武汉430070)摘 要:钢桥整体节点最常见的问题是焊缝处出现疲劳裂纹,焊接残余应力是重要影响因素之一。
在大型有限元软件ANS YS 的基础上,开发了相应的焊接程序,选用三维实体单元,考虑材料物理性能随温度和相变的影响,采用内部生热的加载方法模拟焊接热源的移动,运用单元生死技术模拟多道焊过程,获得了焊接温度场和应力场的动态变化过程,并对计算结果进行了分析。
关键词:钢桥;桁架桥;整体节点;焊接残余应力;温度场;应力场;有限元分析中图分类号:U448.38文献标志码:AThree 2Dimensional Finite E lement Analysis of Welding R esidu al Stress in Integral Panel Point of Steel B ridgeQU Wei 2lia n ,He J ie(Key Laboratory of Roadway Bridges and Structural Engineering of Hubei Province ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China )Abstract :The most common p roblem of t he integral panel point of a steel bridge is t he fa 2tigue cracks occurring at t he welding seams of t he point and t he welding residual st ress is deemed as one of t he important influential factors t hat causes t he cracks.On t he basis of t he large 2scale finite element software ANS YS ,a corresponding welding program was developed.The internal heat generation loading met hod was first used to simulate t he moving of t he welding heat source t hrough selecting t he t hree 2dimensional solid element s and taking into account of t he p hysical properties of materials changing wit h t he temperat ures and p hase t ransformation.The birt h and deat h technique was t hen used to simulate t he p rocess of t he multi 2pass welding and t he dynamic change p rocess of t he welding temperat ure field and st ress field were obtained.Finally ,t he re 2sult s of t he calculation were analyzed.K ey w ords :steel bridge ;t russ bridge ;integral panel point ;welding residual st ress ;temper 2at ure field ;st ress field ;finite element analysis 收稿日期:2009-05-05基金项目:国家高技术研究发展计划863项目资助(2007AA11Z119)作者简介:瞿伟廉(1946-),男,教授,博士生导师,1967年毕业于同济大学应用力学专业,1981年毕业于武汉工业大学工民建专业,工学硕士(qwlian @ )。
考虑相变的焊接十字接头残余应力的有限元数值分析
里!!!!翌墨里!!旦竺!!旦∑竺!：丝塑!：!Q Q!!：!Q!!：蔓墅量塑壅：!!文章编号：1002—025X(2013)10-0013—04O考虑相变的焊接十字接头残余应力的有限元数值分析葛亚琼1，王蓬2，王文先3(1．太原科技大学材料科学与工程学院，山西太原030024；2．中国电子科技集团公司第三十三研究所，山西太原030024；3．太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原030024)摘要：焊接残余应力是影响焊接质量的重要因素之一，焊接残余应力主要由热应力和相变应力组成。
本文采用A N SY S软件，利用单元生死技术和热一结构耦合方法．模拟了十字接头的焊接及焊后冷却过程．计算分析了考虑相变的焊接残余应力的分布。
研究结果表明：焊接过程中，熔池的温度最高，最高温度达到l515℃；母材部分的温度最低，为室温20℃；随着与焊缝距离的增大，温度逐渐减小。
考虑相变的十字接头焊缝和焊缝附近在平行于焊缝和垂直于焊缝两个方向的焊接残余应力均为压缩应力．且最大压缩应力位于焊趾处，约为一500M Pa，说明相变能够有效地降低焊接接头的残余拉伸应力，并且在一定的条件下产生焊接残余压缩应力。
关键词：相变；十字接头；残余应力；有限元中图分类号：T G404文献标志码：B引言现代工业高速发展。
焊接已经成为应用最为广泛牧稿日期：2013--05—13的工艺方法．以至于当代许多重要的技术问题必须采用焊接才能解决。
焊接过程实际上是在焊件局部区域加热后又冷却凝固的热过程，由于不均匀的温度场．导致焊件不均匀的膨胀和收缩，所以不可避免地将产生焊接残余应力…。
焊接残余应力是影响焊接质量的接热循环的综合作用下组织发生了较大程度的变形：热影响区仅受焊接热循环的作用．与母材组织相似．但组织稍微有粗化现象。
(5)1060铝FSW接头显微硬度分布曲线呈W 形，前进侧热影响区处硬度值低于母材，是焊件的薄弱环节。
参考文献：[1]D A W E S C J．I nt r oduct i on t o f r ict ion s t i r w el di ng and i t s devel op m ent[J]．W el di ngand M et al F a br i ca t i on，1995，63(1)：13—15．[2]M I SH R A R S，M A Z Y．Fr i ct i on st i r w e l di ng and pr oces si ng[J]．M at er i al s S c i e nce a nd Engi nee r i ng，2005，50(12)：1-78．[3]T H O M EA S W M，N I C H O L A S E D．F r i c t i on s t i r w el di ng f or t het r anspor t at i on i ndust r i e s[J]．M at er i al s and D es i gn，1997，18(16)：269—273．[4]JO E LJ D．The f ri ct i o n st i r w e l d i ng a dvant a ge[J]．W e l di ng J ou r nal，2001，80(50)：30-34．[5]N A N D A N R，D E B R O Y T and B H A D E SH I A H K D H．Rec ent ad—va nce s i n f ri ct i o n st i r w el di ng pr oce ss，w el dm e nt s t r uct ur e and prop—eI t i es[J]．Pr ogr ess i n M at er i al s Sci e n c e，2008，53：980一l023．[6]赵衍华，林三宝，申家杰．等．2014铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织及力学性能[J]．航空材料学报，2006，26(1)：67—70．[7]陈影，付宁宁，沈长斌，等．5083铝合金搅拌摩擦焊搭接接头研究[J]．材料工程，2012(6)：24—27．[8]PA R K S H C，SA7r DY S and K O K A W A H．E f f ect of m i cr o—t ext ur eo n f r actur e l ocat i on i n f ri et i o n s t i r w el d of A Z61du r i n g t ens i l e t e s t [J]．S cr i pt M a t e ri al i a，2003，49(2)：161—166．[9]钟群鹏，赵子华．断13学[M]．北京：高等教育出版社，2006．[10]于勇征，罗宇，栾国红．影响搅拌摩擦焊金属塑性流动的因素[J]．焊接学报，2004，25(5)：117—120．[11]于勇征，罗字，栾国红，等．铝合金LD l0一LF6搅拌摩擦焊的金属塑性流动[J]．焊接学报，2004，25(6)：115一118．[12]俞汉青，陈金德．金属塑性成型原理[M]．北京：机械工业出版社．2002．作者简介：赵亚东(1983一)，男，硕士，讲师．研究向为轻合金材料的搅拌摩擦焊．14试验与研究焊接技术第42卷第10期2013年10月重要因素之一．焊接残余应力主要由热应力和相变应力组成[2]。
钛合金电子束焊接表面残余应力的测试和有限元分析
钛合金电子束焊接表面残余应力的测试和有限元分析刘晓佳;林健;雷永平;吴中伟;刘昕;付鹏飞【摘要】采用多束电子束流焊接Ti60钛合金,并利用小孔法和有限元分析方法分别测试和模拟焊后残余应力值.对焊前预热、焊后缓冷和焊前预热+焊后缓冷三种焊接工艺下的残余应力值进行比较,研究残余应力的分布规律.研究结果表明,在垂直焊缝截面上,纵向残余应力σx的模拟结果与测试结果在变化趋势上基本一致.在平行焊缝截面上,实测与模拟纵向残余应力σx的分布规律相似.证明了有限元模型的合理性和可靠性.采用预热+焊接的焊接工艺对残余应力影响不大,采用焊接+缓冷的焊接工艺可以改变残余应力的分布.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】6页(P35-40)【关键词】Ti60钛合金;电子束焊接;残余应力;有限元分析【作者】刘晓佳;林健;雷永平;吴中伟;刘昕;付鹏飞【作者单位】北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京工业大学材料科学与工程学院,北京100124;北京航空制造研究所高能束流加工技术重点实验室,北京100024;北京航空制造研究所高能束流加工技术重点实验室,北京100024【正文语种】中文【中图分类】TG404随着航空发动机推重比的提高，压气机的工作条件更为复杂和苛刻。
北京航空材料研究院研制的新型600 ℃高温钛合金Ti60，可以满足高性能航空发动机高压压气机的服役环境要求[1]。
该合金在600 ℃下具有优异的蠕变抗力、疲劳强度和损伤容限性能，适用于先进航空发动机压气机600 ℃以下服役的高压段部件，如涡轮盘、叶片、整体叶盘等[2]。
Ti60钛合金整体叶盘间的焊接质量要求很高，真空电子束焊接(Electron Beam Welding, EBW)由于具有能量密度高、焊缝和热影响区窄、焊接变形小、工艺参数容易控制及真空焊接环境等优势，通常成为钛合金焊接方法的首选[3-6]。
未焊透对焊接结构残余应力影响的有限元分析研究
未焊透对焊接结构残余应力影响的有限元分析研究摘要：本文应用ANSYS有限元分析软件，分别对丁字接头两种不同坡口形式下含有未焊透缺陷焊缝和焊透焊缝进行了残余应力模拟研究。
研究结果表明：焊缝未焊透缺陷使结构在局部产生较大应力，使结构更容易在焊根处（即未焊透处）屈服。
关键词：计算机仿真未焊透焊接结构残余应力1、前言本文采用目前较为成熟的有限元分析软件ANSYS，对不同条件下未焊透对焊接结构残余应力影响的进行数值仿真研究，为焊接缺陷对焊接结构的影响提供了理论基础。
2、有限元模型的建立2.1建模本文模拟丁字接头两种坡口形式下的焊接件，分别对两种不同坡口形式下含有未焊透缺陷焊缝和焊透焊缝进行残余应力模拟。
根据圣维南原理，当焊件较长时，离焊件两端稍远处应力可以不计。
因此，本文将焊件模型简化为二维平面模型。
它们分别为立板90mm×30mm，底板为180mm×30mm单面焊未焊透与焊透丁字接头焊件和立板90×40mm，横板为180mm×30mm双面焊未焊焊透与焊透丁字接头焊件模型。
2.2加载求解为了防止在有限元计算过程中产生刚体位移，需对所建模型进行位移约束，而所加的位移约束又不能阻碍焊接过程中的自由变形，因此所加的位移约束为划分网格后的横板左端的所有节点。
在焊接过程中，焊件表面需与外界空气进行热交换，基于此，根据史蒂芬-波兹曼定律建立了的边界函数，并加载到焊件表面节点上。
焊接热源是焊接结构焊接过程中的热量输入，焊接过程模拟的核心是对焊接热源的加载。
为了更好地模拟实际焊接过程，本文采用了ANSYS的单元“生死”技术。
3、仿真结果的分析各个焊件模型的残余应力分布结果如图5、图6、图7和图8。
从以上的残余应力云图，可以得到在丁字接头横截面残余应力的分布情况：靠近焊缝区的残余应力为拉应力，远离焊缝区的应力值为压应力，在焊接的热过程中，材料由于温度上升而伸长，因此焊缝区受到压缩，产生压应力，等达到材料的屈服极限，焊缝区开始出现压缩塑性变形，当恢复到原始状态时，焊缝区就受到拉应力。
焊接焊缝残余应力研究
焊接焊缝残余应力研究摘要：在焊接过程中，由于焊件局部的温度发生变化，产生应力变形。
进而导致了构件产生变形。
因此，通过对焊接结构及焊接变形的分析，通过对焊接工艺焊件结构设计等方面采取有效措施，从而提高焊接质量。
关键词：残余应力；焊接引言焊接应力，是焊接构件由于焊接而产生的应力。
焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的形状和尺寸变化。
焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。
焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观，因此是设计和制造中必须考虑的问题。
1 残余应力产生（1）焊件的不均匀受热。
对构件进行不均匀加热，在加热过程中，只要温度高于材料屈服点的温度，构件就会产生压缩塑性变形。
冷却后，构件就会有残余应力；焊接过程中焊件的变形方向与焊后焊件的变形方向相反；焊接加热时，焊缝及其附近区域将产生压缩塑性变形，冷却时压缩塑性变形区要收缩；焊接过程中及焊接结束后，焊件中的应力分布是不均匀的。
焊接结束后，焊缝及其附近区域的残余应力通常是拉应力。
（2）焊缝金属的收缩。
焊缝金属冷却时，当它由液态转为固态时，其体积要收缩。
由于焊缝金属与母材是紧密联系的。
因此，焊缝金属并不能自由收缩，这将引起整个焊件的变形，同时在焊缝中引起残余应力。
另外，一条焊缝是逐步形成的，焊缝中先结晶的部分要阻止后结晶部分的收缩，由此也会产生焊接应力与变形。
（3）金属组织的变化。
金属在加热及冷却过程中发生相变，可得到不同的组织，这些组织的比容不同，由此也会造成焊缝应力与变形。
（4）焊缝的刚性和拘束。
焊缝的刚性和拘束，对焊件应力和变形也有较大的影响。
刚性是指焊件抵抗变形的能力。
而拘束是焊件周围物体对焊件变形的约束。
刚性是焊件本身的性能，它与焊件材质，焊件截面形状和尺寸有关，而拘束是一种外部条件，焊件自身的刚性及受周围的拘束程度越小，则焊接变形越大，而焊接应力越小。
2 残余应力控制焊接以后留下一定的残余应力是不可避免的，但是可以通过恰当的工艺措施给予一定程度的控制。
颚式破碎机机架焊接残余应力有限元分析雷奇J
颚式破碎机机架焊接残余应力有限元分析雷奇，秦志钰，容幸福，张希洋(太原理工大学机械工程学院，山西太原030024）摘要：运用大型有限元分析软件ABAQUS，对实验用小型颚式破碎机的机架进行焊接残余应力数值模拟分析。
采用轴对称模型，选择双椭球热源，考虑材料热物理性能与温度的非线性关系，运用生死单元法模拟多道焊的焊接过程，探讨了预热和焊后热处理对焊接残余应力的影响。
分析表明,对破碎机机架进行预热后，残余应力减小了14.66%，经过焊后热处理，残余应力减小了45.11%。
关键词：多层多道焊；有限元；预热；焊后热处理DOI:10.14158/ki.1001-3814.2015.01.059中图分类号：TG404文献标识码：A文章编号：1001-3814(2015)01-0193-03 Simulation of Jaw Crusher's Welding Residual Stress by FEMLEI Qi,QIN Zhiyu,RONG Xingfu,ZHANG Xiyang(College of Mechanical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan030024,China) Abstract：The residual stress of small jaw crusher used in laboratory was studied by FEA software ABAQUS.The double-ellipsoidal heat source and the temperature depended material properties were used in the axisymmetric model.The model change ability was used to simulate the multi-pass welding.The influence of preheat and post weld heat treatment on the residual stress was discussed.The results show that preheat and post weld heat treatment can reduce the welding residual stress by14.66%and45.11%,respectively.Key words：multi-pass welding;FEA;preheat;PWHT颚式破碎机的机架占整机重量的比例很大（铸造机架占50%，焊接机架占30%）。
现代化压力容器焊接残余应力的研究现状与展望
现代化压力容器焊接残余应力的研究现状与展望摘要本文介绍了国内外有对压力容器残余应力分析研究的各种方法，分析了这些方法在实际应用中的优缺点，同时也展望了未来压力容器残余应力测试与评价的发展趋向。
关键词定量测试；残余应力；压力容器1 概述在焊接过程中，由于不均匀的加热和冷却使得焊缝及其附近金属产生非均匀的膨胀和收缩而引起焊接残余应力和各类焊接变形的产生。
残余应力在材料加工和处理过程中都是难以避免的，是影响焊接结构使用性能和寿命的重要因素。
当焊缝和热影响区附近应力发生很大的变化时，这些部位容易产生裂紋，设备零部件发生损坏的主要原因通常是由残余应力导致的应力腐蚀和疲劳裂纹等缺陷。
因此，明确变化部位对判断和防止裂纹缺陷很有必要[1]。
2 研究的必要性每年压力容器失效造成的损失巨大，据统计美国达700 亿美元，日本高达25000 亿日元，中国也达到200 亿元。
全国现有在用压力容器233.59万台，锅炉60.73 万台，这些设备多数在高温、高压、低温、疲劳、腐蚀性介质下运行，安全寿命长的20 年以上，短的几年甚至几个月，主要由设备的原始缺陷和使用缺陷决定。
材料内部结构不连续性、焊接过程中过大的温度梯度造成了应力集中，在介质、温度和压力的共同作用下诱发裂纹、疲劳损伤和腐蚀开裂的产生，最终导致设备失效。
利用测试技术有效检测出材料由焊接产生的残余应力集中区，将极大程度的预防压力容器缺陷的产生并能对运行中的设备进行细微缺陷的监控，对设备的安全有效运行意义重大[2]。
3 现状分析对于压力容器的容许残余应力，现阶段还没有系统而规范的标准进行评价，因此压力容器残余应力的研究有待深入，且变得格外引人注目。
目前，国内外对压力容器残余应力的研究主要包括：3.1 对残余应力定量分析方法的研究对残余应力的测量方法主要分有损和微损两种，有损的分析方法如削磨面积法和小孔法，需要对检测对象进行破坏取样，在实际工程应用中受到很大限制。
微损的分析方法，包括X 射线衍射法、光弹性法、超声波法和磁力耦合应力检测法。
不同坡口焊缝残余应力的有限元分析
不同坡口焊缝残余应力的有限元分析摘要：对接焊缝在不同坡口型式时残余应力的影响是不同的。
应用有限元方法，对不同坡口型式焊缝的残余应力进行了有限元分析，得出不同型式焊缝的残余应力分布与大小，为制定正确的焊接工艺、改善焊缝性能等实际生产和使用提供理论依据。
金属在焊接的过程中，由于不均匀热循环，必然在接头中产生残余应力，残余应力是引起裂纹、导致接头强度和韧性下降的重要原因［1］。
据统计，由于焊接件的普遍采用，不少专家学者做了大量的试验和研究工作。
近年来，随着计算机技术在工业中的广泛应用和有限元技术的逐步完善，用有限元法对工件在焊接过程中的状态进行模拟的方法越来越多。
但是，对于焊缝残余应力的研究大多只是分别研究［1，2］。
笔者综合考虑各种因素的影响，可以经济有效地预测焊接残余应力的分布与大小，为制定正确的焊接工艺、改善接头性能提供一定的理论依据。
1 方案分析考虑当焊件较长时，根据圣维南原理，离焊件两端稍远处应力可以不计。
因此，该问题可以看成是平面应变问题。
取焊件的几何尺寸为500 mm×260 mm，接头有V、Y 和U三种形式。
笔者根据接头形式，在ANSYS中实体造型了三种焊件。
对于每一种焊件，采用了直接耦合的方法，即利用包含所有必须自由度的耦合单元类型，仅通过一次求解即可得出耦合场分析结果。
在这种情况下，耦合通过计算包含所有必须项的单元矩阵或单元载荷向量实现。
2 单元类型及载荷工况的确定本文采用的焊件材料为碳钢，其热物性能和力学性能为表1[3,4]。
由于焊接时熔池处的焊接温度很高，而一般钢材温度超过1000℃后的高温热物理性能数据欠缺。
因此当温度超过1000℃时，热物理性能系数取1000℃时相应的数值(如传热系数)。
进行温度－应力耦合分析时，采用直接耦合的分析方法。
在网格划分时，同时综合考虑各因素，选用PLANE13单元。
进行有限元分析时，初始温度取20℃，焊条·40·计算机应用技术机械2006年第8期总第33卷温度取1500℃，参考温度取20℃。
打孔管道焊接残余应力有限元分析
维普资讯
２０ ０ ８年 第 ３ ７卷 第 ９期 第 ３ ５页
石 油 矿 场 机 械
ＯＩ Ｆ Ｅ Ｌ Ｉ ＬＤ ＥＱＵＩ Ｍ ＥＮＴ Ｐ
文 章 编 号 ：１ ０１ ３ ２（ ００ ０ — ０３ － ０ — ４８ ２ ８） ９ ０ ５ ０５
打 孔 管 道 焊 接 残 余 应 力 有 限元 分 析
ａ ｃ ｏｒ ｒ ｐ ｉｉ ｇ ｏ ｌｐ ｐｅ ｉ ａ ｅ ｙ． ｎ ｅ ｆ ｅ ａｒ ｎ ｉ ｉ ｌ ｎｅ ｓ ｆ ｌ Ｋｅ ｒ ｓ：ｏ ｌｐ ｐｅ ｉ ｅ； ｒ ｓ ｄ ｌｓ ｒ ｓ ｆｎｉｅ ｅ ｅ ｅ ｅ ｈｏｄ； ｗ ｅ ｄ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｉ ｉ ｌｎ ｅ ｉ ｕａ ｔ ｅ ｓ； ｉ ｔ ｌｍ ｎｔｍ ｔ ｌ ｉｇ
导作 用 。
关键 词 ： 焊接 ； 油管 道 ； 余 应 力 ； 限元 输 残 有
中 图分类 号 ： Ｅ ７． Ｔ ９３３ 文献 标 识码 ： Ａ
Ｆｉ ｉ ｅ Ｅｌ ｍ ｅ ｔ Ａｎａ ｙ ｉ ｆ Ｗ ｅ ｄ ｎｇ Ｒｅ ｉ ａ ｔ ｅ ｓ ｓ ｏ ｏ ｅ ｄ ｉｌ ｄ Ｐｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｌ ｉ ｓ ｄｕ ｌ Ｓ ｒ ｓ ｅ ｎ Ｈ ｌ － ｒ ｌｅ ｐ
薛世 峰 ， 田旺 生 ， 兴 华 ， 字 光 仝 曹
（ 国石 油 大 学 （ 东 ）储 运 与 建 筑 工 程 学 院 ， 东 东 营 ２ ７ ６ ） 中 华 山 ５ ０ １
摘 要 ： 用 ＡＮＳ 利 ＹＳ有 限元 软件 ， 输 油管道 的 螺旋 焊缝 焊接 及被 打 孔后 的修 补 焊接 过 程进 行 了三 对
焊接钢梁残余应力有限元分析
外可看到 ， 向残 余应 力在焊缝 方 向上 达到 平衡 ， 横 从这 点也 可 知
在横 向残余应力的两个组成部分 中， 向收缩 引起 的焊缝 及其 附 纵 近塑性 区的应力 占主导地位。
山 西 建 筑
性能参数 ， 通过 Ａ Ｓ Ｓ软件 中的热分 析模 块对焊 接钢 梁进 行 非 ＮＹ 线性瞬态分析 ， 进行有 限元数值模 拟。如图 ３所 示是焊缝 及周边 纵 向残余应 力 和沿纵 向焊缝 方 向 （ 轴 ） 同路径 的 ｏ 分 布 不 ｒ
情况。
比较图 ３ ） ａ 和图 ３ ） 以看 出， 面横 向残余应 力分 布 曲线 ｂ可 背
在该 区域 中力平衡方程 为 ：
＝
０
（） ４
其 中， ． 应力分量， 已包括热应力项。热应变可按下式描述 ：
８ ＝ （ ） ； 一 占
（） ５
其 中， 为热应 变张 量 ；ｔ 热膨胀 系 数 ； 为参 考温 度 ； Ｏ为 ｑ （） ６
应 力重分 布 ， 从而降低焊接构件 的刚度 和稳定性 。工程应 用中也 为 占算子。应 力应 变问的本构方 程为 ： 不乏这种将型 钢直 接焊 接成 钢梁 或钢架 的构件 ， 因此 用有 限元方 ｄ ＝ ８ Ｄ槲（ ｓ ｄ 乞一 ｓ ｄ ） ｄ “一 ｄ 一 ８ 法分析焊接钢梁 中残余 应 力的大小 和分 布对工 程实践 具有重 要
ｃｍ ｉｉ ｔ ｔｅｐ ｊｃ ａ ｐｅ ， ｏ ａｅ ｅ ｔ ｃｕａ ａｔｓｉ ｃｐｒ ｒ ａ ｃ ｆｈ ｒｅｄｆｒｎ ｉ ｏｌ ｔ ａ ｅ ， ｎ ｒｖｓｈ ｏ ｂｎｎ ｇ ｌｈ ｒ ｅｔ ｘ ｌ ｃｍｐｒｓｈ ｒ ｔｒｌ ｉ ｅ ｍｉ ｅｆ ｍ ｅｏ ｅｔ ｅ ｉｅ ｔ ｓ ｅａ ｉ ｄｍｐｒ ａｄｐ ｅ ｅ ｌ ｏ ｅｍ ｓ ｔ ｓｕ — ｓ ｏ ｎ ｎ ｔ ｈ ｅ ｖｃ ｓ ｃ ｓ ｏ ｔ
用有限元法预测焊接变形和残余应力的开题报告
用有限元法预测焊接变形和残余应力的开题报告
题目：用有限元法预测焊接变形和残余应力
摘要：随着现代制造业的发展，焊接技术在数控机床、航空航天、
汽车制造等领域都得到了广泛应用。
然而，焊接过程中产生的变形和残
余应力对于产品的质量、使用寿命和安全性都具有极大的影响。
因此，
为了预测并减少焊接变形和残余应力，需要采用精确的计算方法。
有限元法是目前预测焊接变形和残余应力最常用的计算方法之一。
它可以将焊接结构简化为许多小的有限元素，然后通过求解矩阵方程组
来得到焊接变形和残余应力的分布图。
该方法具有精度高、计算时间短、可重复性好等优点，已成为焊接工程师和研究人员进行分析和设计的重
要工具。
本课题的研究目的是：通过对有限元法在预测焊接变形和残余应力
方面的研究和分析，探讨该方法在实践中的应用和发展趋势，为焊接设
计工作提供可靠的理论支持。
具体研究内容包括：
1. 焊接变形和残余应力的基本概念和计算方法；
2. 有限元法的原理和建模步骤；
3. 实例研究，包括焊接板材、焊接接头等结构的变形和残余应力预测；
4. 焊接变形和残余应力的优化控制方法。
预期研究结果为：
1. 系统地介绍了焊接变形和残余应力的计算和控制方法，为提高焊
接结构的设计和制造水平提供了理论基础；
2. 探究了有限元法在预测焊接变形和残余应力方面的优势和局限性，为该方法的优化和改进提供了思路；
3. 提出了针对焊接变形和残余应力控制的方案和方法，为实际工程
应用提供了参考。
通过本研究，可以为相关学科领域人士提供一定的学习和参考价值，加强焊接工程的质量控制和实用性，推动焊接技术的发展。
厚板多层多道对接焊残余应力轮廓法测量及热-弹-塑性有限元分析
厚板多层多道对接焊残余应力轮廓法测量及热-弹-塑性有限元分析张庆亚1,卓子超1,周宏2,刘建成3,王江超1（1.华中科技大学船舶与海洋工程学院，武汉430074；2.江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212100；3.招商局重工（江苏）有限公司，江苏南通226100）摘要：船体外板结构多采用多层多道焊工艺建造，焊接产生的残余应力复杂，易导致焊接结构断裂和疲劳失效。
本文采用轮廓法与基于并行计算技术的热-弹-塑性有限元研究Q235厚板多层多道对接接头内部残余应力分布及其变化过程，预测结果与测量结果吻合较好。
预测结果表明，纵向残余应力在焊缝区为拉应力，沿接头宽度方向逐渐减小最终转变为压应力，正面焊缝中部区域拉应力值明显降低；横向残余应力在焊缝区上表面及背面填充处为拉应力，沿接头宽度方向逐渐降低，在正面焊缝中部区域为压应力；Z 向残余应力主要存在于焊缝区，正面焊缝以压应力为主，背面焊缝以拉应力为主。
厚板多层多道焊接过程中，残余应力变化是由于后一道焊缝对已焊的焊缝起到热处理作用导致的，焊缝接头残余应力分布由最后一道焊缝决定。
关键词：多层多道对接焊；焊接残余应力；轮廓法；热-弹-塑性有限元中图分类号：U661.4文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1007-7294.2021.05.011Welding residual stress in multi-pass butt joint of thick plate through contour method and thermal-elastic-plastic finite element analysisZHANG Qing-ya 1,ZHUO Zi-chao 1,ZHOU Hong 2,LIU Jian-cheng 3,WANG Jiang-chao 1(1.School of Naval Architecture and Ocean Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China;2.School of Naval Architecture and Ocean Engineering,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212100,China;3.China Merchants Group Heavy Industry (Jiangsu)Co.Ltd.,Nantong 226100,China)Abstract ：The hull plate structure is often fabricated by multi-pass welding process.However,the welding-induced residual stress will lead to abrupt fracture and fatigue-related failure of welded structure.In this pa⁃per,the internal residual stress distribution in a multi-pass butt joint of a Q235thick plate was investigated by using the contour method and Thermal Elastic Plastic Finite Element Analysis (TEP FEA).The measured results were approximated with the predicted results.The longitudinal residual stress in the weld vicinity was tensile stress,it decreased gradually towards the base metal and finally turned into compressive stress.The stress value in the middle section of the front weld decreased obviously.The transverse residual stress was the tensile stress near the surface and then gradually decreased along the weld width.The compressive stress 第25卷第5期船舶力学Vol.25No.52021年5月Journal of Ship Mechanics May 2021文章编号：1007-7294（2021）05-0627-10收稿日期：2020-11-28基金项目：工业与信息化部高技术船舶科研专项（159****9518）作者简介：张庆亚（1990-），男，博士研究生，E-mail:*******************.cn ；王江超（1983-），男，博士，副教授，通讯作者，E-mail:**************.cn 。
高压水射流喷丸降低焊接残余应力有限元分析
罗 云， 蒋文 春
Байду номын сангаас
（ 中 国石 油大学 （ 华 东 ）化学 工程学 院 ， 山东 青 岛
２ ６ ６ ５ ８ ０ ）
摘 要： 焊 接不 可避 免产 生残余 应力 ， 对 结构 完整 性造 成很 大 影 响。提 出利用 高 压 水射 流 喷丸 技 术
降低焊接残余应力， 并利用有限元法进行计算模拟。分别开发 了模拟焊接 的移动双椭球热源子程
ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｊ ｅ ｔ ｐ ｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｕ ｂ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｂ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ
Ｆｉ ｎｉ ｔ ｅ Ｅｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｒｅ ｄｕ ｃ ｉ ｎ ｇ Ｗ ｅ ｌ ｄｉ ｎ ｇ Ｒｅ ｓ ｉ ｄ ｕａ ｌ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ
ｂ ｙ Ｈｉ ｇ ｈ Ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｊ ｅ ｔ Ｐ ｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ
ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｊ ｅ ｔ ｐ ｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ， ｔ ｈ ｅ ａ ｓ—ｗ ｅ ｌ ｄ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ｅ ｌ ｄ ｍ ｅ ｔ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｈ ｅ ａ ｔ ｆ ａ ｆ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｚ ｏ ｎ ｅ
序及 模 拟高压 水射 流喷丸 的移 动压力 载荷 子程序 ， 得 到 了经 高压 水 射 流 喷丸处 理 前 后焊 接 残余 应
焊接残余应力有限元分析技术研究
第42卷增刊原子能科学技术Vol.42,Suppl. 2008年12月Atomic Energy Science and TechnologyDec.2008焊接残余应力有限元分析技术研究孙英学,卢岳川,臧峰刚(中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术国家级重点实验室,四川成都 610041)摘要:本文以岭澳核电站控制棒驱动机构(CRDM )耐压壳Ω焊接为例,应用ANSYS 有限元生死单元技术模拟焊接流程,并计算焊接后残余应力的分布,绘制残余应力分布曲线并进行计算结果分析。
通过本项目的研究,掌握了焊接残余应力的分析技术,达到了研究目的。
关键词:残余应力;焊接;生死单元中图分类号:TL351 文献标志码:A 文章编号:100026931(2008)S120593204Analysis T echnology for Weld R esidual StressSUN Y ing 2xue ,L U Yue 2chuan ,ZAN G Feng 2gang(S tate Key L aboratory of Reactor S ystem Desi gn Technology ,N uclear Power I nstitute of China ,Cheng du 610041,China )Abstract : This paper describes t he p rocess of simulation weld flow wit h live 2dead element and calculates t he dist ribution of weld residual st ress using t he model of t he Ling ’ao Nuclear Power Station CRDM upper canopy seal weld.The analysis technology for weld residual st ress was able to realize when finishing t his st udy ,and t he st udy aim was obtained.K ey w ords :residual st ress ;weld ;live 2dead element收稿日期:2008208215;修回日期:2008211225基金项目:中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术国家级重点实验室基金资助项目(KLO 20220602)作者简介:孙英学(1968—),男,陕西韩城人,高级工程师,工程力学专业 随着我国核反应堆的建设及运行,核级设备及管道会出现较多的缺陷,有的缺陷必须进行打磨后焊接修复,同时要进行力学分析评价,此时,力学分析就必须考虑由焊接而产生的残余应力。
Cr5Mo与20钢焊接残余应力有限元分析
[x 1,x 2]=[90.6938,17.9316]T fval =589.9764exitflang =1output =iterations :4;funcCount :19;stepsize :1;algorit hm :’medium 2scale :SQ P ,Quasi 2New 2ton ,line 2search ’3.3 优化结果比较据文献[11]圆整得到d =95mm ,N =18。
相比常规设计结果d o =105mm ,N o =20,F (d N )值减少的比率η=(F o -F )/F o ≈0123。
由此看出,在满足可靠度要求前提下,通过优化设计可使密封螺栓的结构尺寸和数量明显减少,总体质量至少减轻20%。
此外,采用可靠的MA TL AB 优化算法,也极大提高了双锥密封螺栓的设计精度。
4 结语(1)以双锥密封螺栓为对象所采用的可靠性优化设计方法,不仅改变了常规设计与普通优化设计将设计变量处理成确定型变量的概念,而且在优化设计的基础上,综合考虑了每个约束的可靠性,使结果既满足可靠性和强度要求,同时又比单一使用优化方法或可靠性设计在结构尺寸上更为经济合理,更加符合工程实际。
(2)利用可靠性优化计算,一方面可以对双锥密封螺栓组的主要参数进行优化,从而获得更为理想的结构参数,同时还能准确地预测螺栓组联结的可靠度水平,这对高压容器密封结构的可靠运行显得特别重要。
(3)应用MA TL AB 优化工具箱对所建数学模型进行优化求解,不需要编写大量程序,其算法简单、容易理解,因此提高了可靠性优化设计的实用性和效率。
参考文献:[1] 丁伯民,黄正林.化工设备设计全书———高压容器[M ].北京:化学工业出版社,2003.[2] 刘惟信.机械可靠性设计[M ].北京:清华大学出版社,1996.[3] 王 启.常用机械零部件可靠性设计[M ].北京:机械工业出版社,1996.[4] 陈立周.机械优化设计方法[M ].北京:冶金工业出版社,2005.[5] 徐梓斌,闵剑青.基于MA TL AB 的螺栓组联接的可靠性优化设计[J ].机械设计与研究,2006,22(3):54256.[6] G B 150—1998,钢制压力容器[S].[7] 王志文,蔡仁良.化工容器设计[M ].北京:化学工业出版社,2005.[8] 吴宗泽.机械设计[M ].北京:高等教育出版社,2001.[9] 苏金明.MA TLAB6.1应用指南(下册)[M ].北京:电子工业出版社,2002.[10]王正林.精通MA TLAB 7[M ].北京:电子工业出版社,2006.[11]G B 196—2003,普通螺纹基本尺寸[S].(张编) 收稿日期:2008205229作者简介:何天平(19642),男,江苏常州人,高级工程师,硕士,从事化工设备的安全研究。
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1 前言
焊接在工业中的应用是不言而喻的，但同时焊接过程中产生的残余应力往往又会导致焊接失效。
因此，在工业中一般都要对残余应力进行消除，但这种消应力处理往往在实际结构或环境中难以实现，就必须进行破坏性分析。
随着我国核反应堆的建设及运行，核级设备及管道会出现较多的缺陷，有的缺陷必须进行打磨后焊接修复，同时要进行力学分析评价，此时，力学分析就必须考虑由焊接而产生的残余应力。
对于焊接后结构中的残余应力大小及分布，会因结构形式、焊接方式及材料特性的不同而不同。
某核电站控制棒驱动机构（CRDM ）耐压壳上部Ω环连续两年都出现了泄漏，并在检修期间进行焊接修复。
焊接公司委托美国公司对修复后的结构进行了力学分析和评定。
焊接残余应力的有限元计算是关键技术之一，也是难点。
通过本课题的研究，掌握有限元模拟焊接过程及残余应力计算，能够提高我国焊接修复工程缺陷的分析能力，优化不符合项的处理程序，达到既节约时间和资金又满足工作性能和安全性能的目的。
因此，进行焊接残余应力有限元分析技术的研究是非常有必要的。
2 焊接实例
本文以某核电站CRDM 耐压壳Ω焊接为研究对象，分析研究焊接后的残余应力分布。
CRDM 耐压壳包括上段是驱动杆行程套管和下段的密封壳。
驱动杆行程套管与密封壳采用螺纹连接，Ω焊接密封的结构进行连接和密封。
驱动杆行程套管的上端采用端塞，通过螺纹连接，Ω焊接密封的结构进行密封。
CRDM 耐压壳采用的这种密封结构形式是一种便于拆装的焊接密封结构，由于其内力的整体平衡主要由连接螺纹承担，Ω焊缝功能上主要起密封作用。
其结构及尺寸见图1 和图2。
图1 辐照监督管位置图
图2 密封焊缝的结构尺寸图
对CRDM 耐压壳上的Ω密封焊缝的修复采用OVERLAY 修复技术。
即在出现泄漏的Ω密封焊缝（CSW ）处，经打磨后用GTAW 方法堆焊INCONEL 52 。
从采用OVERLAY 技术修复CRDM Ω密封焊缝的总报告[1]可知：
（1）堆焊两层，每层厚度为2.032mm（0.08in ），总厚度为4.064mm（0.16in ）。
（2）堆焊共进行12 道，其堆焊次序见图3。
（3）应用ANSYS5.3 有限元程序模拟焊接过程，进行了温度场分析和热应力分析，确定残余应力分布。
图3 计算分析的焊道定义图
3 有限元生死单元技术
有限元生死单元是指在模型加载过程中的某一指定时间，控制单元的生死选项，以实现在此指定时间内结构的“存在”或“不存在”。
单元生死选项并非真正的删除或重新加入单元，死单元在模型中依然存在，但其单元载荷、质量、阻尼、比热等为0。
死单元的质量和能量将不包括在模型求解结果中。
若使单元重生，即在前处理器中激活它们，单元特性就建立了，这样就能实现焊接过程中原不生效的熔融材料变为生效的模型体的一部份。
在ANSYS 程序中，单元类型PLANE55 （热单元）和PLANE182 （结构单元）都支持单元生死功能，将分别应用于温度场计算和应力计算分析中。
单元生死分别用EALIVE 和EKILL
命令执行，并打开分析选项中的完全牛顿-拉佛森（full Newton-Raphson ）方法，将得到较好的非线性计算收敛结果。
4 有限元模拟焊接流程计算
利用有限元生死单元技术既可模拟焊接过程中的堆焊部分，分别加载能量进行温度场计算达到模拟焊接的整个过程。
分析时首先建立有限元模型，见图4，平面单元均为PLANE55 （热单元），接触单元用CON TA171 （接触元）和CARGE169 （目标元），其捏合压力为1.8Pa（2.62E-4ksi），摩擦系数为0.5。
图4 有限元模型图
在温度场计算时，首先将12 条焊道的单元“杀死”，进行初始条件计算，时间历程的影响关闭，然后逐条激活12 条焊道。
在激活一条焊道后，首先输入焊接能量，然后能量释放，最后自然冷却。
当12 道焊接焊完后，还需进行最终稳态计算，此时，时间历程的影响又关闭，温度场达到平衡。
有限元模拟焊接过程的具体流程见表1。
表1 有限元模拟焊接流程
5 残余应力计算结果及对比分析
应力场计算时，将模型中的热单元PLANE55 换成结构单元PLANE182 ，加入材料的双线性随动强化特性，定义边界条件，即将上部驱动杆行程壳体截面（模型右端面）固定约束，打开分析选项中的完全牛顿-拉佛森（full Newton-Raphson ）方法，调入温度场进行应力场计算。
在调入温度场时，需对应于温度场计算时的时刻进行焊道单元的生或死激活。
在9626 秒的温度应力计算完后，还需将结构材料温度升到288℃（500 ℉），以计算得到CRDM 耐压壳Ω密封焊缝在运行工况下的残余应力
5.1 计算结果
对残余应力计算结果提取了6 条路径（见图5）上的径向残余应力分布和环向残余应力分析分布，分别列于图6 和图7。
图5 分析路径位置图
图6 径向残余应力沿路径分布图
图7 环向残余应力沿路径分布图
5.2 结果对比分析
美国公司计算的径向、环向残余应力沿路径分布图分别见图8 和图9。
图8 美国公司计算的径向残余应力沿路径分布图
图9 美国公司计算的环向残余应力沿路径分布图
美国公司以路径4 的计算结果进行了断裂力学分析，因此，本课题也以路径4 的计算结果与美国公司的计算结果进行对比。
从对比结果可见，其极值点的最大偏差为9.7% ，以下几个方面都会引起结果偏差：
.结构尺寸有从国际单位到英制单位有误差；
.材料特性从英制单位到国际单位有误差；
.有限元网格划分不一致；
.能量转换有误差，接触单元捏合压力转换有误差。
本课题的4 个路径的计算结果与美国公司的应力分布局势一致，偏差许可，计算结果是可以接受的。
6 结论
根据以上结果分析结果可得：本课题的分析模型建立、边界条件、载荷输入、计算方法等都是有效的，完成本课题具备有限元模拟焊接过程及残余应力计算的能力，为工程焊接分析评定打下坚实基础。