溶接変形・残留応力の理論および実験に基づく予測に関する研究

焊接变形和残余应力的理论与实验预测研究

基本信息

  • 批准号:
    12F02735
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.77万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2012-04-01 至 2015-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

固有ひずみ(固有変形)に注目し、溶接で生じる変形や残留応力の理論予測について非線形過渡解析である熱弾塑性FEMおよび固有変形に基づく弾性FEMを用いて研究を実施した。研究は大きく次の3段階に分けられる。すなわち、(1) 解析理論の理解と習熟、(2) 熱弾塑性FEMを用いた計算により試験片サイズなどが固有変形に及ぼす影響の解明、(3) 実構造物を構成する多層溶接継の固有変形データベースを熱弾塑性FEM解析により構築である。溶接継手を対象に脆性破壊試験や疲労強度試験が小型の溶接継手試験片を用いられるが、試験片内に発生する残留応力(あるいはその生成源である固有ひずみ)に対する試験片サイズの影響については余り検討されていないので、上記(2)に対応する研究としてこれを明らかにし溶接学会の全国大会で講演した。(MURAKAWA Hidekazu, YUAN Hua, BLANDON Juan and GADALLAH Ramy、“溶接継手の残留応力および固有変形に及ぼす試験片寸法の影響”、溶接学会全国大会講演概要、第95集 (2014)、384-385.)また、(3)については、トンネル掘削機の溶接を対象に、構造全体の溶接組立変形を予測する際に必要となる固有変形の同定を熱弾塑性FEM解析により行った。具体的には6パスから20パスの多層溶接により製作される3種類の突合せ継手およびT型継手を対象に、多層溶接の各パスで生じる固有変形のデータベースを構築した。今後は、この固有変形を用いることにより大型溶接構造物であるトンネル掘削機全体の溶接組立変形の予測が固有変形に基づく弾性FEM解析により簡単に予測可能となり、合理的な溶接変形制御が実現できる。
Inherent plastic FEM and inherent plastic FEM are studied in application. The study was conducted on the three-stage analysis of the three stages. (1) Understanding and understanding of analytical theory;(2) Calculation and application of thermoplastic FEM;(3) Analysis and construction of structure;(4) Analysis and application of thermoplastic FEM;(5) Analysis and application of thermoplastic FEM;(6) Analysis and construction of structure;(7) Analysis and application of thermoplastic FEM;(8) Analysis and application of thermoplastic FEM;(9) Analysis and application of thermoplastic FEM;(10) Analysis and construction of thermoplastic FEM;(11) Analysis and application of thermoplastic FEM;(12) Analysis and application of thermoplastic FEM. The impact of residual stress (inherent stress) generated in the sample during the use of small solder test pieces on the brittle fracture test and fatigue strength test, as described in (2) above, on the study of residual stress generated in the sample during the use of small solder test pieces, and on the presentation of residual stress generated in the sample at the National Conference of the Society of Soldering. (MURAKAWA Hidekazu, YUAN Hua, BLANDON Juan and GADALLAH Ramy,"Residual force and inherent shape of solder and influence of test method", Summary of lectures at the National Congress of the Society of Soldering, Episode 95 (2014), 384-385.) (3) For the welding object of the welding machine, the welding assembly of the whole structure is necessary for the prediction of the inherent deformation and the same thermoplastic FEM analysis. The specific multi-layer welding process is composed of three types of welding joints and T-shaped welding joints, and each type of multi-layer welding joint is composed of an inherent shape. In the future, the inherent shape of the welding structure will be used to predict the welding assembly shape of the whole welding machine. The inherent shape of the welding structure will be analyzed based on the FEM analysis. The prediction possibility of the reasonable welding structure will be realized.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A practical method for prediction of distortion produced on large thin plate structures during welding assembly
  • DOI:
    10.1007/s40194-013-0071-1
  • 发表时间:
    2013-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    H. Murakawa;Y. Okumoto;S. Rashed;M. Sano
  • 通讯作者:
    H. Murakawa;Y. Okumoto;S. Rashed;M. Sano
Research on the Measurement of the Thick-Plate Multi-Pass Welding Residual Stress based on the Layer Removal Method
基于分层去除法的厚板多道焊接残余应力测量研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J. Wang;S. Rashed;H. Murakawa;Y. Luo;Hua YUAN
  • 通讯作者:
    Hua YUAN
Numerical prediction and mitigation of out-of-plane welding distortion in ship panel structure by elastic FE analysis
  • DOI:
    10.1016/j.marstruc.2013.09.003
  • 发表时间:
    2013-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Wang, Jiangchao;Rashed, Sherif;Luo, Yu
  • 通讯作者:
    Luo, Yu
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  • 通讯作者:
    菅 哲男

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    $ 0.77万
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    $ 0.77万
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