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《超大型集装箱船典型结构焊接变形预测及控制技术》基于并行计算技术的热弹塑性有限分析方法，计及多层多道焊中的重熔现象，在探明超大型集装箱船复杂结构抗扭箱和横舱壁等典型结构各接头的温度场和应力变形场的变化规律，获取典型对接接头和角接接头的固有变形而形成固有变形数据库的基础上，高效精确地预测了典型复杂结构的焊接变形，并提出对称顺序焊接和优化坡口等方法，有效地控制了典型复杂结构焊接面外变形。研究成果为系统掌握超大型集装箱船典型复杂结构焊接变形规律，进而判断施工工艺的科学性和合理性提供了理论依据和数据支持。
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目录 前言
第1章 绪论 1 1.1 国内外研究现状 4 1.1.1 船体结构焊接变形预测方法 4 1.1.2 船体结构焊接变形控制方法 8 1.2 焊接变形预测关键技术 11 1.2.1 高效热-弹-塑性有限元分析 11 1.2.2 固有变形法 13 第2章 20000TEU集装箱船典型结构及实测数据 22 2.1 横舱壁及抗扭箱结构 22 2.2 焊接变形实测数据 30 2.2.1 横舱壁焊接变形实测数据 32 2.2.2 抗扭箱焊接变形实测数据 37 2.3 典型焊接接头汇总 40 2.4 本章小结 46
第3章 固有变形数据库建立 47 3.1
典型接头的实体单元模型 47 3.1.1 焊接材料属性和边界条件
47 3.1.2 热源模型 50 3.1.3 有限元模型 50 3.2 典型接头的热-弹-塑性有限元计算结果 54 3.2.1 温度场计算结果 54 3.2.2 应力变形场计算结果 57 3.2.3 热-弹-塑性有限元计算时间 69 3.3 固有变形方法验证及汇总 71 3.3.1 固有变形的计算方法 71 3.3.2 对接接头验证 72 3.3.3 角接接头验证 75 3.3.4 典型焊接接头固有变形汇总 80 3.4 热输入与固有变形各分量的经验公式汇总 82 3.5 本章小结 84
第4章 基于固有变形法的焊接变形预测 86 4.1
横舱壁结构面外焊接变形预测 86 4.1.1 横舱壁整体壳单元模型建立 86 4.1.2 横舱壁整体结构焊接变形预测及结果分析 88 4.2 抗扭箱结构面外焊接变形预测 92 4.2.1 抗扭箱整体壳单元模型建立 92 4.2.2 抗扭箱整体结构焊接变形预测及结果分析 94 4.3 本章小结 98
第5章 典型结构面外焊接变形控制技术 99 5.1
焊接顺序优化及其在横舱壁结构上的应用 99 5.1.1
横舱壁结构新的拆解方式及焊接顺序方案 99 5.1.2
不同焊接顺序方案的结果分析 102 5.2
考虑间隙非对称坡口坡口优化及其在抗扭箱结构中的应用 106 5.2.1
考虑间隙非对称坡口设计方案 106 5.2.2 不同比例的考虑间隙非对称坡口的计算结果
108 5.2.3 考虑间隙非对称坡口的规律总结 118 5.2.4 考虑间隙非对称坡口在抗扭箱结构上的应用 120 5.3 小结 125
参考文献 126
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