文 献 综 述 Q345厚板焊接残余应力数值模拟研究 课题研究的意义及背景 随着焊接厚钢板构件在建筑、桥梁和船舶等领域的广泛应用,厚钢板力学性能引起人们的普遍关注。

焊接厚钢板构件由于在焊接过程中存在温度梯度和厚度方向的作用,焊接完成后的残余应力往往会大于普通的钢板焊接构件,产生初始裂纹和缺陷,导致局部应力集中,引起脆性断裂和疲劳破坏；焊接厚钢板构件在外荷载尤其是循环地震荷载的作用下,初始裂纹会不断扩展,造成承载力降低而影响整个结构安全。

因此,焊接厚钢板构件的残余应力分布及其在低周往复荷载作用下的力学性能研究,具有重意义。

本文通过对焊接过程中的温度场、应力场和外荷载作用下累积损伤的有限元分析,建立了新的焊接残余应力和损伤评定方法,为工程领域中焊接钢构件设计提供依据。

Q345钢材表示低合金高强度结构钢，用屈服强度值 ”屈”字的汉语拼音首位字母表示， Q#8212;#8212; ”屈”汉语拼音首位字母 ；345#8212;#8212;屈服点值 MPa。

Q345钢是一种含有锰和 硅的低合金钢，它比低碳钢Q235增加了1％左右的含锰量，但屈服点却增加了近 50％。

Q345钢是重要的焊接结构常采用的材料。

表1 Q345的成分分析 元素 C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti 含量 0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2 表2 Q345的力学性能 钢板公称厚度 抗拉强度 屈服强度 伸长率 温度 冲击吸收能量 180#176;弯曲试验 3-16 510-640 ≥345 ≥21 0 ≥34 d=2a ＞16-36 500-630 ≥325 ≥21 0 ≥34 d=3a ＞36-60 490-620 ≥315 ≥21 0 ≥34 d=3a ＞60-100 480-620 ≥305 ≥20 0 ≥34 d=3a ＞100-150 480-610 ≥285 ≥20 0 ≥34 d=3a ＞150-200 470-600 ≥265 ≥20 0 ≥34 d=3a 焊接过程的研究已有数百年之久，研究人员通过各种办法总结出一套比较完整的理论研究焊接残余应力的体系方法。

对于钢板残余应力的实测研究，国内外早期研究主要集中在薄板残余应力的测量和分布上，井积累大量残余应力实测数据，目前对残余应力的分布主要通过试验测量及有限元计算得到。

至今已拟定了常用截面的薄板焊接残余应力分布。