【摘 要】
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液化天然气船LNG是一种高技术、高难度、高附加值的船舶,其建造难度最高的是装天然气的液舱。C型LNG独立液舱采用了一种新型不锈钢材料304L,在低温下具有优异的断裂韧性以及
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液化天然气船LNG是一种高技术、高难度、高附加值的船舶,其建造难度最高的是装天然气的液舱。C型LNG独立液舱采用了一种新型不锈钢材料304L,在低温下具有优异的断裂韧性以及耐腐蚀性,但奥氏体不锈钢本身具有较大的热膨胀系数和较小的热传导系数,在焊接过程中易产生较大的焊接变形,这将影响结构的建造精度,降低结构的承载能力等,如果矫正焊接变形需要花费大量的时间和费用,将影响整个生产周期和制造成本。因此,预测进而控制结构的焊接变形就显得非常重要。本文首先阐述了焊接过程的有限元分析理论以及基于ANSYS软件的焊接模拟实现过程;然后通过平板表面堆焊的实验研究和热弹塑性有限元分析,验证了所假定的一组304L不锈钢材料性能参数的合理性;在此基础上,应用热弹塑性有限元法,成功地预测了组成液舱的几种典型部件结构的焊接变形;最后应用以固有应变为基础的弹性板单元法,对液舱加工局部和整体结构装焊后的变形进行预测;通过对计算结果进行分析,提出了减小焊接变形的措施,为控制C型LNG不锈钢独立液舱焊接变形提供了很好的理论指导。
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