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基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法技术

技术编号:24685139 阅读:33 留言:0更新日期:2020-06-27 08:25
本发明专利技术公开了基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法,该方法包括如下步骤:S1.箱型结构焊缝区域残余应力检测;S2.工况条件下结构宏观应力畸变区域系数的计算;S3.基于畸变区域系数的焊缝区域残余应力修正;S4.考虑工况应力峰谷效应的残余应力拓度计算;S5.基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量计算。该方法检测精度高,对于实现箱型结构重变形分布的实时评估具有重要的现实意义。

Prediction method of heavy deformation of box structure based on macro stress and residual stress Rio Tinto

【技术实现步骤摘要】
基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法
本专利技术涉及箱型结构重变形量检测领域,特别涉及基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法。
技术介绍
随着社会的进步,箱型结构被越来越多的应用到大型工程机械结构中,其在使用过程中的二次变形问题越来越受到社会的关注。在这样的背景前提下,对箱型结构的重变形量进行实时预测是必要且紧迫的。大多箱型结构的检测方法往往单纯基于宏观应力或残余应力展开,存在计算准确性不高且检测效率低等缺点。如何将找出代表宏观应力与微观残余应力的关键因子,并在此基础上将二者结合来对箱型结构变形重分布进行预测是目前这一研究领域存在的共性问题。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术目的是提供基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法,该方法检测精度高。技术方案:本专利技术提供基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法,包括如下步骤:S1.箱型结构焊缝区域残余应力检测:采用残余应力测试装置对箱型结构焊缝处每隔预设间隔取一个点i进行残余应力的测试,i=1,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法,其特征在于:包括如下步骤:/nS1.箱型结构焊缝区域残余应力检测:/n采用残余应力测试装置对箱型结构焊缝处每隔预设间隔取一个点i进行残余应力的测试,i=1,2,3...N,i为点的标号;获得某一点i对应XYZ三维坐标系中于X方向上的残余应力σ

【技术特征摘要】
1.基于宏观应力与残余应力拓度的箱型结构重变形量预测方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1.箱型结构焊缝区域残余应力检测:
采用残余应力测试装置对箱型结构焊缝处每隔预设间隔取一个点i进行残余应力的测试,i=1,2,3...N,i为点的标号;获得某一点i对应XYZ三维坐标系中于X方向上的残余应力σxi、对应于Y方向上的残余应力σyi、对应于Z方向上的残余应力σzi;
箱型结构焊缝处每个测量点i的残余应力总值σri表示为:



其中,σri为箱型结构焊缝处每个测量点的残余应力总值;βxi为箱型结构所对应的X向残余应力混合修正系数;βyi为箱型结构所对应的Y向残余应力混合修正系数;βzi为箱型结构所对应的Z向残余应力混合修正系数;Cmax(βxi,βyi,βzi)为βxi,βyi,βzi这三个参数中的最大值;i为取点的标号,i=1,2,3...N;









其中Cmax(σxi,σyi,σzi)为σxi,σyi,σzi这三个参数中的最大值;L为残余应力测量的点距;
得到箱型结构焊缝处每个测量点的残余应力总值σri后,对焊缝上的残余应力分布函数进行拟合获得F(p)=β总·(A1P3+A2P2+A3P+A4)
其中,A1,A2,A3,A4为分布函数的拟合系数;F(p)为焊缝上残余应力分布函数;p为焊缝上任意一点距离焊缝初始点位置的距离;β总为箱型结构所对应的名义残余应力混合修正系数;



其中为i=1,2,3...N上βxi的叠加和;为i=1,2,3...N上βyi的叠加和;为i=1,2,3...N上βzi的叠加和;
S2.工况条件下结构宏观应力畸变区域系数的计算:
建立箱型结构的有限元分析模型,在有限元软件中对其进行网格划分,并按照实行工况条件输入载荷与边界约束,最后进行求解以确定箱型结构焊缝处的应力分布及最容易出现损伤的区域位置,并在有限元软件中自动生成该区域面积为A;
在实际工况条件下工作的箱型结构中,对上述通过有限元分析手段确定的最容易出现损伤的区域上选择n个均匀分布的点,并对这n个点在一段时间0到tm时间内所对应的宏观应力σqt进行测量,q为测量点的标记,q=1,2...n,t为测量的对应时间;
计算最容易出现损伤的区域中每个测量点宏观应力的最大间隔值:



其中,σJq为最容易出现损伤的区域中每个测量点宏观应力的最大间隔值;Cmax(σqt)为第q个测量点在0到tm时刻内所有监测宏观应力中的最大值;Cmin(σq...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱林王鹏黄嘉铭韩清振孙进郭广明
申请(专利权)人:扬州大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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