基于有限元数值模拟与实验的热切割工艺温度场与残余应力分析

摘要

热切割是造船中必经的工艺步骤。热切割产生的残余应力对后序焊接残余应力与变形有重要影响。本文基于热弹塑性分析，建立氧气切割过程的有限元数值模型以模拟其温度分布与残余应力场，并讨论氧气切割中的热力学形为。同时设计了氧气切割实验，应用红外热像仪测量表面温度分布，采取冲击压痕应变法测量残余应力，并将实验数据与数值计算结果进行对比，结果显示两者基本吻合。