基于热弹塑性理论，借助有限元分析方法，建立了压路机压轮的有限元模型，模拟了压轮焊后的变形和残余应力分布；采用盲孔法测试了压轮的残余应力，并与模拟结果进行了对比。结果表明：两封口板发生焊后变形呈外凸状，最大变形量为5.732 mm；压轮焊后起收弧位置和焊缝位置的残余应力大，应力峰值为416.40 MPa；随着距卷圆板自由边距离的增大，卷圆板直焊缝中心位置的残余应力先增大后减小再增大，残余应力测试值与模拟值较吻合，证明了模拟结果的准确性。

所属栏目

物理模拟与数值模拟国家科技支撑计划项目（2015BAF07B02）

收稿日期

2016/11/102017/8/26

作者单位

房元斌:徐工集团江苏徐州工程机械研究院, 徐州 221004徐工集团工程机械有限公司, 高端工程机械智能制造国家重点实验室, 徐州 221004
王勇:徐州徐工矿山机械有限公司, 徐州 221004
王灿:徐工集团江苏徐州工程机械研究院, 徐州 221004徐工集团工程机械有限公司, 高端工程机械智能制造国家重点实验室, 徐州 221004
陆永能:徐工集团江苏徐州工程机械研究院, 徐州 221004徐工集团工程机械有限公司, 高端工程机械智能制造国家重点实验室, 徐州 221004

备注

房元斌(1985-),男,山东威海人,工程师,硕士

引用该论文:

FANG Yuanbin,WANG Yong,WANG Can,LU Yongneng.Finite Element Simulation for Welding Deformation and Residual Stress in Pressure Wheel of Road Roller[J].Materials for mechancial engineering,2017,41(11):82～85
房元斌,王勇,王灿,陆永能.压路机压轮焊接变形和残余应力的有限元模拟[J].机械工程材料,2017,41(11):82～85

参考文献

【1】

王文,周建新,庞盛永.铸钢件窄长缺陷补焊过程中热应力及变形行为的有限元模拟[J].机械工程材料,2016,40(9): 31-37.

【2】

DENG D, SHOICHI K, KAZUO H, et al. Predicting welding residual stresses in a dissimilar metal girth welded pipe using 3D finite element model with a simplified heat source[J]. Nuclear Engineering and Design, 2011,241: 46-54.

【3】

蔡志鹏. 大型结构焊接变形数值模拟的研究与应用[D]. 北京:清华大学,2001.

【4】

MOCHIZUKI M, MIKAMI Y, YAMASAKI H, et al. Elastic predicting method of weld distortion of large structures using numerical simulation results by thermal-elastic-plastic analysis of small components[J]. Welding in the World, 2007,51(11/12): 60-64.

【5】

蔡志鹏,赵海燕,吴甦,等.利用相似理论预测焊接变形的研究[J].机械工程学报,2002,38(5): 141-144.

【6】

杨秦政,李晓延,张亮.厚壁316LN不锈钢管焊接接头中残余应力的有限元模拟[J].机械工程材料,2017,41(3): 93-97.

【7】

房元斌,张贵芝,张立平,等.Q890D高强钢中厚板焊接接头残余应力的有限元模拟[J].机械工程材料,2016,40(9): 73-76.

【8】

GOLDAK J. Modeling thermal stresses and distortions in welds[M]. Ohio: ASM International, 1990:71-82.