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题名Q460高强钢管环形对接焊缝残余应力分析
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作者
王世杰
郭琪
闫月勤
张凤仙
李海旺
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机构
太原理工大学土木工程学院
山西五建集团有限公司
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出处
《太原理工大学学报》
北大核心
2026年第1期143-150,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52208192)
山西省应用基础研究计划资助项目(202103021224047,202203021221062)。
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文摘
【目的】焊接残余应力会降低结构的疲劳强度、稳定性和刚度,其大小和分布直接影响结构的服役状态;高强钢屈强比大、强度储备低,在焊接残余应力的影响下,面临更加严峻的安全挑战。【方法】本文基于试验验证了双椭球热源方法分析Q460高强钢对接焊缝残余应力的可行性和准确性,在此基础上,参数化分析了曲率(k)、壁厚(t)以及径厚比(d/t)等设计参数对Q460弯曲钢管焊接残余应力峰值和分布的影响规律。【结果】结果表明,在环向应力方面,残余拉应力峰值随曲率、径厚比和壁厚线性增大;在轴向应力方面,残余拉应力峰值随壁厚和曲率增大,随径厚比减小。钢管曲率k还引起了轴向残余拉应力次峰值的出现,次峰值的出现扩大了残余应力的影响范围,导致焊接热影响区范围扩大了约50%。建议大直径管件应用时曲率控制在1/20000以内,壁厚宜小于25 mm。
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关键词
Q460高强钢
环形对接焊缝
残余应力
曲率
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Keywords
Q460 high-strength steel
annular butt weld
residual stress
curvature
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分类号
TU392.3
[建筑科学—结构工程]
TU31.1
[建筑科学—结构工程]
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