【摘 要】
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不锈钢材料相比于普通钢材具有耐久性好、耐腐蚀性好及维护成本低等优点,为了充分发挥不锈钢材料的优势,获得一种更环保的、更经济的新型材料,借鉴航空领域应用较多的蜂窝板结构,远大可建科技公司自主研发出了不锈钢芯板结构,这是一种新型的建筑结构体系,具有质量轻、强度高、可装配施工等优点。不锈钢芯板采用S304不锈钢薄板作为上下两层面板,在上下层面板之间按照一定间距密布S304不锈钢薄壁芯管,然后再通过铜钎焊
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不锈钢材料相比于普通钢材具有耐久性好、耐腐蚀性好及维护成本低等优点,为了充分发挥不锈钢材料的优势,获得一种更环保的、更经济的新型材料,借鉴航空领域应用较多的蜂窝板结构,远大可建科技公司自主研发出了不锈钢芯板结构,这是一种新型的建筑结构体系,具有质量轻、强度高、可装配施工等优点。不锈钢芯板采用S304不锈钢薄板作为上下两层面板,在上下层面板之间按照一定间距密布S304不锈钢薄壁芯管,然后再通过铜钎焊将面板和芯管连接成一个牢固的整体。虽然钎焊的降温过程是非常缓慢的,但是因为母材和钎料不同,所以还是会在钎缝处会有较高钎焊残余应力的产生,本文利用了ABAQUS软件和热弹塑性理论,采用有限元分析法对不锈钢芯板钎焊残余应力的大小及分布规律进行研究,具体工作如下:(1)简单介绍了不锈钢和铜的特点以及钎焊技术,概述了残余应力的相关知识,以及有限元分析法的研究进展;(2)对有限单元法、热弹塑性理论、传热学基础理论以及焊接应力应变理论进行了简单的介绍;(3)介绍了不锈钢芯板的实际生产工艺,并结合该工艺对有限元分析进行了合理的简化假设,依据由整体到局部的研究思路,建立了三个不同尺寸的有限元三维模型,研究芯板整体的钎焊残余应力的大小和分布规律,然后又建立了一个二维轴对称模型,精确研究钎焊接头局部区域的残余应力的大小和分布规律,引用了相关文献中的试验测定结果,验证了本文中二维轴对称有限元模型的正确性;(4)结合实际生产需要,建立多组有限元模型,对钎焊残余应力进行了参数研究,主要考察了以下8个影响因素:钎料厚度、芯管厚度、面板厚度、芯管直径、芯管间距、搭接宽度、钎焊温度以及钎料种类。
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