焊接应力变形有限元计算及其工程应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张建勋，刘川 著

图书标签:

• 焊接
• 应力
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• 有限元
• 计算
• 工程应用
• 结构力学
• 焊接工程
• 数值分析
• 仿真

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030438720

版次：1

商品编码：11686208

包装：平装

开本：32开

出版时间：2015-04-01

用纸：胶版纸

页数：272

正文语种：中文

编辑推荐

　　《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》可作为大专院校焊接技术与工程、材料成型与控制工程、材料加工工程等专业师生的教学参考用书，也可作为科研单位焊接工作者、工厂企业焊接技术人员的参考书。

内容简介

　　《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》系统介绍了采用有限元计算方法研究材料与结构焊接过程中产生的焊接应力变形问题的基本方法与结果，重点对有限元计算实现技巧和程序设计、焊接应力变形特点表征进行详细描述。主要包括焊接过程温度场的有限元计算过程，焊接应力变形计算过程，焊接应力变形有限元计算精度及其影响因素，焊接应力变形高效有限元计算方法，基于有限元计算的焊接应力变形机理及其影响因素，大型焊接结构应力变形有限元计算工程应用。

作者简介

　　张建勋，西安交通大学教授、博士生导师，国际焊接工程师，中国致公党党员，西安市政协委员。现任材料科学与工程学院副院长，焊接研究所所长，西安焊接技术学会理事长，中国工程建设焊接协会常务理事，中国焊接学会理事，焊接力学与结构设计制造专业委员会委员，中国机械工业教育协会高等学校机电类学科教学委员会委员，现代焊接生产技术国家重点实验室学术委员会委员。

目录

前言
第1章 焊接应力变形及其有限元计算过程1
1.1焊接应力变形1
1.1.1焊接应力分布特征1
1.1.2焊接残余应力的影响6
1.1.3大厚板焊接残余应力分布7
1.1.4焊接变形11
1.2焊接应力变形有限元计算过程12
参考文献16
第2章 焊接温度场有限元计算20
2.1热源模型20
2.1.1高斯表面热源21
2.1.2双椭球热源模型21
2.1.3均匀体热源模型22
2.1.4锥形体热源23
2.1.5带状热源23
2.1.6组合热源25
2.2焊接温度场有限元计算过程27
2.2.1堆焊温度场27
2.2.2多道焊接二维温度场33
2.2.3激光深熔焊接41
2.2.4T形接头49
2.2.5电子束焊接57
2.2.6多道对接焊三维温度场65
参考文献72
第3章 焊接应力变形有限元计算过程76
3.1表面堆焊76
3.1.1建立应力变形计算网格模型76
3.1.2定义材料力学性能76
3.1.3施加边界条件76
3.1.4应力变形计算过程77
3.1.5计算结果77
3.2T形接头79
3.2.1应力和变形测试79
3.2.2计算模型80
3.2.3计算代码80
3.2.4计算结果82
3.3厚钛合金板电子束焊接84
3.3.1计算模型和边界条件84
3.3.2计算结果84
3.3.3计算代码85
3.4碳钢多道焊接87
3.4.1计算过程87
3.4.2焊缝生长的模拟87
3.4.3计算结果88
3.4.4计算代码89
参考文献91
第4章 焊接应力变形有限元计算精度的影响因素93
4.1引言93
4.2网格敏感性94
4.2.1计算模型94
4.2.2计算结果分析96
4.3热源分段99
4.3.1变形分析100
4.3.2残余应力分析101
4.4载荷步数102
4.4.1计算模型102
4.4.2计算结果分析103
4.5拘束条件107
4.5.1夹具和工作台的夹持在计算模型中的实现107
4.5.2可变夹紧力和弹性夹具在有限元模型中的实现115
4.6二维和三维模型116
参考文献119
第5章 焊接应力变形高效有限元计算122
5.1引言122
5.2几种高效计算方法原理与发展123
5.2.1维数降低法123
5.2.2网格自适应方法124
5.2.3焊道集中方法124
5.2.4子结构法126
5.2.5局部—全局法127
5.2.6固有应变与收缩力法128
5.2.7分段移动热源法128
5.2.8高效焊接应力变形计算技术分类129
5.3三维动态子结构法131
5.3.1焊接过程特点分析131
5.3.2子结构方法132
5.3.3焊接应力变形动态子结构法有限元计算133
5.4改进的横纵收缩分离算法136
5.4.1算法原理和计算过程136
5.4.2铝合金焊接139
5.4.3低碳钢堆焊143
5.5迭代子结构法148
5.5.1迭代子结构的基本思想148
5.5.2迭代子结构法稳定性分析150
5.5.3长T形焊缝焊接变形151
5.5.4大型结构焊接角变形153
5.6固有应变方法156
5.6.1固有应变概念及其实现过程156
5.6.2回流器焊接变形预测159
参考文献171
第6章 焊接应力变形机理及影响因素有限元计算研究176
6.1引言176
6.2厚壁管道多道焊接应力变形演化过程176
6.2.1厚壁管道焊接试验176
6.2.2计算模型177
6.2.3计算结果及分析179
6.2.4轴向收缩高效计算182
6.2.5厚壁管道焊接的应力演化过程186
6.3局部去除材料对焊接应力影响196
6.3.1试验过程196
6.3.2有限元模型和计算过程198
6.3.3模型验证198
6.3.4结果和讨论200
6.4外拘束力对焊接应力变形的影响205
6.4.1焊接应力变形三维多体耦合有限元计算205
6.4.2外拘束对焊接变形的影响211
6.4.3外拘束对焊接应力的影响214
6.5外拘束控制T形接头焊接角变形研究219
6.5.1刚性夹持和外部拘束控制变形有限元计算219
6.5.2试验分析222
参考文献225
第7章 大型复杂焊接结构应力变形有限元计算工程应用227
7.1前齿轮—法兰装配体激光深熔焊应力变形227
7.1.1计算模型227
7.1.2材料属性228
7.1.3边界条件229
7.1.4计算过程230
7.1.5计算结果与讨论231
7.2大型厚壁筒体斜插弯管接头应力变形快速预测235
7.2.1有限元模型236
7.2.2简化计算及其结果比较237
7.2.3利用简化模型进行快速预测241
7.3大型核电转子构件焊接应力243
7.3.1计算模型244
7.3.2计算过程245
7.3.3焊接温度场246
7.3.4焊接残余应力场249
7.3.5焊后热处理的有限元计算250
7.3.6焊接微区力学性能对应力场的影响257
参考文献260
彩图

精彩书摘

　　第1章 焊接应力变形及其有限元计算过程
　　1.1 焊接应力变形
　　焊接应力变形是由多种因素交互作用而形成的。在不考虑外部约束的条件下，传统的焊接应力变形产生机理可表述为［1］：焊接热源引起材料不均匀的局部热过程，局部加热使焊接区熔化形成熔池，而与熔池毗邻的高温区材料的热膨胀则受到周围材料的限制，产生不均匀的压缩塑性变形；在冷却过程中，已发生压缩塑性变形的这部分材料（如长焊缝的两侧）又受到周围条件的制约，而不能自由收缩，在不同程度上又被拉伸而卸载；与此同时，熔池凝固，金属冷却收缩时也产生相应的应力与变形。由此在焊接区产生了不协调应变（有资料称为残余塑性应变、初始应变、固有应变等）。与焊接区产生的不协调应变相对应，在构件中会形成自身相平衡的内应力，通称为焊接应力。
　　焊接区金属在冷却到较低温度时，材料回复到弹性状态；此时若有组织转变（如奥氏体转变为马氏体），则伴随体积变化而出现相变应力。随焊接热过程而变化的内应力和变形称为焊接瞬态应力与瞬态变形。而焊后，在室温条件下，残留于构件中的内应力与变形称为焊接残余应力与焊接残余变形［1］。在不混淆的情况下，焊接应力与变形通常是指焊接残余应力与焊接残余变形。
　　1.1.1 焊接应力分布特征
　　焊接应力的分布和大小随焊接方法、工艺参数、焊接结构、焊接材料、坡口形式、拘束条件、厚度、修补、焊接前后处理等变化，因而影响焊接应力的因素众多，分布复杂。国内外众多学者对焊接残余应力的诸多形式、影响因素和形成机理进行了总结和深入分析［2—5］。Ueda等［6］认为焊缝中的固有应变是产生焊接残余应力的源，并可用于测试和预测焊接残余应力。Dong［7］和Brickstad等［8］采用有限元方法深入研究了环焊缝的残余应力分布，重点研究了残余应力沿厚度分布特征。焊接过程常涉及焊缝打磨和修补焊接等工艺，这些工艺会显著影响焊后残余应力的分布［9］。Teng等［10］及Wu等［11］分别研究了焊接条件对T形接头和对接接头的影响规律。随着搅拌摩擦焊、线性摩擦焊和惯性摩擦焊这类半固态焊接方法的发展，其应力分布特征和相关测试方法也日益受到人们的关注［12—15］。激光、电子束等高能束焊接方法形成的焊缝窄小，其焊后残余应力分布在窄小的焊缝区域，应力变化梯度比电弧焊形成的应力梯度大，并且沿厚度分布特征有所不同。张建勋等［16—18］采用小孔法试验测试和有限元计算方法研究了大厚度钛合金电子束焊接的表层和内部应力分布特征，并研究了焊后去除材料对电子束焊接残余应力的影响。此外，张建勋等［19—22］还深入分析了激光焊接的应力分布特征，并和氩弧焊接形成的残余应力进行比较。
　　焊接应力根据分类方法不同可有多种分类，根据焊接应力的存在方式可以分为瞬态焊接应力和残余焊接应力；按相对于焊缝方向可分为纵向应力σx（平行焊缝方向）、横向应力σy（垂直焊缝方向）和厚度方向应力σz。
　　本书以单道对接电弧熔化焊有限元计算为例，分析焊接残余应力特征。计算试板尺寸为300 mm×120 mm×6 mm，材料为16Mn钢。由于试板相对焊缝对称，取一半试板建立有限元模型如图1—1所示，其中焊缝区域的单元尺寸为5 mm×3.6 mm×1.2 mm。焊接方法为二氧化碳气保焊，单层焊接，焊接电流为280 A，电压为28 V，焊接速度为6 mm/s。焊缝中心线所在的纵向截面施加对称约束，对称面上的节点只能在此平面内移动，不能沿板宽方向（y方向）移动；焊接起始所在横向截面的远离焊缝端限制了纵向（x方向）移动；远离焊缝端下表面两个节点约束z向的位移。
　　1. 纵向残余应力纵向残余应力是指焊接结构中平行焊缝方向的残余应力。图1—2表示了上下表面的纵向残余应力分布。由图可见，焊缝中部区域的纵向残余应力为高的拉伸应力，其峰值达到材料的屈服强度，引弧和熄弧端区域的纵向残余应力下降为较小的压缩应力；由于纵向残余应力沿横向（y方向）应是自相平衡的，所以在中部远离焊缝的区域出现压缩应力。由图也可以看出，该焊接试板的厚度不大，且为单道焊接，故上下表面纵向应力变化不大。
　　2. 横向残余应力通常认为，焊接横向残余应力是由焊缝及其附近塑性变形区纵向收缩所引起的焊接残余应力以及焊缝及其附近塑性变形区横向收缩的不同时性所引起的残余应力的综合［1］。
　　图1—3所示为计算得到的低碳钢单道焊接试板上表面横向残余应力分布。由图可见，拉伸横向残余应力出现在试板的中部，压缩应力出现在焊缝引弧和熄弧端，而且压缩应力幅值超出了拉伸应力幅值，最大压缩应力幅值达到屈服强度。
　　3. 厚度方向残余应力通常来说，当板厚超过一定厚度或采用多层焊接时，由于焊接时沿厚度方向内部比表面冷却缓慢或经过多次的焊接热过程，会引起厚度方向的残余应力。图1—4 所示为本计算的上表面厚度方向应力分布。由于是单层焊接，从图中看出，相比纵向应力和横向应力，厚度方向残余应力幅值较小。
　　焊接试板的中截面位置（图1—1中A-A截面）上表面沿宽度变化的各方向应力如图1—5所示。由图可见，计算得到的纵向拉应力分布区域宽度约为20 mm，远离焊缝区域为较小的压缩应力与焊缝区域的拉伸应力平衡；横向残余应力峰值出现在离焊缝金属边界8～10 mm的地方，这可能是由焊缝金属和母材金属在熔合线处存在很大温度梯度造成的；厚度方向残余应力相对纵向和横向应力幅值较小。
　　1.1.2 焊接残余应力的影响焊接残余应力是焊接过程的固有产物。焊接残余应力对焊接结构服役性能和安全性的影响一直受到关注，并获得了丰富的研究成果［23—26］。Bussu等［27］研究认为，残余应力对2024—T351铝合金搅拌摩擦焊接接头的疲劳裂纹扩展速率及疲劳裂纹扩展门槛值的影响比局部区域硬度和组织变化的影响显著。瞿伟廉等［28］研究认为，焊接残余应力影响疲劳裂纹扩展速率，但裂纹扩展过程中残余应力会重新分布，不考虑残余应力的重分布将会对构件的疲劳寿命评估给出保守结果。王东坡等［29］指出，采用应力释放后的小尺寸试样疲劳试验结果进行大型结构的设计和安全评定是不合适的。薛小龙等［30］研究认为，焊接残余应力对在线焊接正交接管结构的强度性能产生了较大影响，故应尽量消除残余应力以减小其产生的不良影响，因此在进行强度性能研究时，应充分考虑残余应力的影响。众多研究表明，焊接残余应力会加速焊接结构的应力腐蚀和疲劳破坏，最终引起脆性断裂［31］；焊接残余应力还是导致氢在焊接接头聚集的主要原因之一［32］，也是影响焊接结构蠕变性能的重要因素［33］，并影响CTOD设计曲线［34］。当以启裂作为管道失效准则时，必须考虑焊接残余应力的影响；另外，对管道进行晶间应力腐蚀裂纹分析时，必须计入焊接残余应力的影响［35］。
　　总体来说，焊接残余应力的影响可以分为以下几个方面［1］。
　　（1） 对构件承受静载能力的影响。在一般焊接构件中，焊缝区的纵向拉伸残余应力的峰值较高，在某些材料上可接近材料的屈服强度。当外载工作应力和它的方向一致而相叠加时，在这一区域会发生局部塑形变形，这部分材料就会丧失继续承受外载的能力，因而减少接构件的有效承载截面，降低结构的承载能力。
　　（2） 对结构断裂行为的影响。在实际构件中，当使用温度低于材料的脆性转变温度，或结构钢韧性较低时，焊接缺陷（如裂纹、未熔透、未熔合等）会导致焊接结构的低应力脆性断裂。因此，在断裂评定中必须考虑拉伸残余应力与工作应力共同作用的影响，在结构设计中应引入应力强度修正系数。如果裂纹尖端处于焊接残余拉应力范围内，则缺陷尖端的应力强度增大，裂纹扩展的可能性增大；当裂纹类缺陷扩展至残余压应力范围时，裂纹扩展的驱动力减小，裂纹扩展也变缓。随后，裂纹有可能继续扩展或停止扩展，这取决于裂纹长度、应力强度和结构运行环境温度。虽然焊接残余应力分布于焊接局部区域，但对焊接结构的断裂影响是全局的。
　　（3） 对疲劳强度的影响。焊接拉伸残余应力阻碍裂纹闭合，它会提高疲劳载荷的应力平均值，改变应力循环特征，从而加剧应力循环损伤。当焊缝区的拉应力使应力循环的平均值增高时，疲劳强度会降低。焊接接头是应力集中区，残余拉应力对疲劳的不利影响也会更明显。在工作应力作用下，在疲劳载荷的应力循环中，残余应力的峰值有可能降低，循环次数越多，降低的幅度越大。

前言/序言

《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》 本书深入探讨了焊接过程中产生的应力与变形这一复杂工程问题，并系统介绍了如何运用有限元方法（FEM）对其进行精确的模拟与计算。全书聚焦于焊接变形的根源分析、关键影响因素的识别，以及如何通过先进的数值模拟技术，有效地预测和控制焊接变形，从而为实际工程应用提供坚实的理论基础和技术支撑。 核心内容概述： 本书首先从材料科学和力学角度出发，详细阐述了焊接过程中引起应力和变形的主要物理现象。这包括但不限于： 热应力： 焊接过程中的局部高温和快速冷却导致材料产生显著的热膨胀和收缩，进而引发热应力。本书将详细分析温度梯度、冷却速率等因素如何影响热应力的产生和分布。 相变应力： 对于某些特殊的合金材料，焊接过程中的相变（如奥氏体向马氏体的转变）会伴随着体积变化，从而产生额外的相变应力，加剧变形。本书将探讨不同材料的相变特性及其对焊接应力的贡献。 组织应力： 焊接区域微观组织的变化，如晶粒生长、析出相等，也会带来体积效应，产生组织应力。本书将分析这些微观层面的变化如何传递到宏观的变形。 残余应力： 焊接完成后，由于温度和相变等因素的不均匀分布，会留下残余应力，这些残余应力不仅影响构件的使用性能，还可能导致后续的开裂。本书将重点研究残余应力的形成机制及其分布规律。 在此基础上，本书系统介绍了有限元方法（FEM）在焊接应力变形分析中的应用。这部分内容涵盖了： 有限元基本理论： 对有限元方法的基本原理进行梳理，包括单元划分、插值函数、单元刚度矩阵的建立、节点位移的求解等，为读者理解后续的焊接模拟奠定基础。 焊接过程的数值模型建立： 详细讲解如何将复杂的焊接过程转化为有限元模型。这包括： 几何模型的构建： 如何准确地建立焊接构件的三维几何模型。 材料模型的选择： 如何根据实际材料选择合适的本构模型，考虑材料的线弹性、塑性、热膨胀系数随温度的变化等。 载荷和边界条件的施加： 如何精确地模拟焊接热源（如电弧、激光）的移动和功率分布，以及约束条件和外载荷的施加。 时间离散化： 如何对焊接过程进行时间步进，以捕捉温度和应力随时间的变化。 焊接应力与变形的数值仿真： 重点在于介绍如何利用ANSYS、ABAQUS等主流有限元软件，对焊接过程进行仿真分析。本书将通过大量的实例，演示如何设置仿真参数、执行计算，以及解读仿真结果。这部分内容将具体包括： 温度场分析： 预测焊接过程中温度的分布和演变。 应力场分析： 计算焊接过程中产生的瞬态和残余应力。 变形分析： 预测焊接构件的最终变形量和变形模式。 参数化研究： 如何通过改变焊接工艺参数（如焊接速度、电流、电压、坡口形式等），研究其对焊接应力与变形的影响，从而优化焊接工艺。 工程应用部分： 本书将理论与实践紧密结合，通过丰富的工程实例，展示有限元计算在解决实际焊接问题中的强大能力。这些应用案例将涵盖： 薄板结构件的焊接变形预测与控制： 针对航空航天、汽车制造等领域常见的薄板结构，分析焊接产生的翘曲、弯曲等变形，并提出相应的控制措施。 厚板及复杂结构的焊接残余应力分析： 在大型装备制造（如船舶、桥梁、压力容器）中，厚板焊接容易产生较大的残余应力，本书将展示如何通过有限元分析，预测并评估残余应力的危害，并提出减小残余应力的技术方案。 多层多道焊的仿真与优化： 针对复杂接头的多层多道焊接，分析各层焊道的叠加效应，预测整体变形和残余应力，并指导焊接顺序和工艺的优化。 焊接热处理工艺的模拟与评估： 介绍如何通过有限元仿真，优化焊接前预热、焊接后应力消除热处理等工艺参数，以达到预期的效果。 焊接裂纹萌生与扩展的初步预测： 在一定程度上，通过对焊接应力场的分析，可以为焊接裂纹的萌生和扩展风险提供初步的评估依据。 本书特点： 理论体系完整： 从宏观到微观，系统阐述焊接应力变形的成因，并深入浅出地讲解有限元方法的理论基础。 仿真操作详实： 通过大量的软件操作演示和图例，引导读者掌握主流有限元软件在焊接分析中的应用技巧。 工程应用广泛： 覆盖了不同行业、不同类型焊接结构的典型工程问题，具有很强的指导意义。 解决实际痛点： 旨在帮助工程师和研究人员有效应对焊接变形这一长期存在的工程难题，提高产品质量和生产效率。 适用读者： 本书适合于从事焊接、材料、机械制造、结构工程等领域的工程师、技术人员、研究生以及相关专业的本科生。无论您是初学者还是有一定经验的从业者，都能从中受益，掌握利用先进数值模拟技术解决焊接工程问题的能力。

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这本书的内容，可以说是为我打开了一个全新的视角。作为一名在焊接工艺研究领域摸爬滚打了多年的技术人员，我一直专注于微观层面的组织变化和力学性能的改进，但对于宏观的应力变形问题，总觉得隔靴搔痒。这本书的出现，恰好是将微观与宏观研究有机地联系起来的桥梁。《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》不仅仅是一本关于数值计算的书，更是一本关于如何运用现代科学技术解决实际工程问题的典范。书中对焊接热源的多种模型（如高斯热源、盘状热源等）及其适用性的分析，让我对如何更精确地描述焊接过程有了更深的理解。更重要的是，作者在如何考虑焊接过程中材料的非线性行为（如温度相关的屈服强度、热膨胀系数的变化等）方面，提供了非常详尽的指导，这对于提高计算结果的准确性至关重要。我尤其喜欢书中关于“过程模拟”的章节，它强调了模拟不仅仅是最后结果的预测，更重要的是对整个焊接过程的理解和控制。通过对不同焊接顺序、焊道布置以及冷却条件的模拟，我们可以提前发现潜在的问题，并进行有效的干预，这大大降低了实际生产中的风险。书中还涉及了如何将模拟结果与实验数据进行对比验证，这为我们提供了一个重要的质量控制手段。我认为，这本书的内容具有极强的实践指导意义，它能够帮助工程师们在设计和生产阶段，就预判并解决焊接应力变形问题，从而提高产品质量，降低制造成本。

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这本书的内容，简直就是我的“救星”。作为一名在桥梁工程领域工作的工程师，我们经常面临焊接结构在施工和运营过程中可能出现的应力变形问题，这直接关系到桥梁的安全性和使用寿命。《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》这本书，为我们提供了一套系统性的解决方案。书中详细介绍了如何运用有限元方法来模拟焊接过程，包括热输入、冷却以及应力应变的变化。我特别对书中关于“钢结构焊接”的案例分析印象深刻，例如箱梁、钢管柱等复杂结构的焊接应力变形模拟。作者在描述如何考虑不同焊缝类型、焊接方法以及外部荷载对焊接变形的影响时，提供了非常详尽的指导。我认为，这本书能够帮助我们更准确地预测桥梁焊接结构的变形趋势，并提前采取措施进行控制，从而确保桥梁的结构安全和使用性能。它不仅是一本技术手册，更是一本能够提升桥梁工程设计和施工水平的宝贵参考。

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这本书的内容着实让我开了眼界。作为一名长期从事结构设计的工作者，我深知焊接过程中不可避免的应力集中和变形问题，但一直苦于缺乏系统性的理论指导和有效的计算手段来量化和预测这些影响。而《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》恰恰填补了这一空白。《有限元方法基础》我曾研读过，但将其应用于焊接如此复杂的物理过程，并形成一套成熟的计算体系，绝非易事。作者在这本书中，从最基本的焊接热源模型选择，到考虑相变、拘束以及材料时效等复杂因素，都进行了详尽的论述。我特别被书中关于“热-力耦合”以及“弹塑性变形”的分析方法所吸引。以往的很多分析都是孤立地考虑热影响或者力影响，而这本书则将两者紧密结合，更真实地模拟了焊接过程的复杂性。书中对不同应力松弛机制的深入探讨，以及如何通过数值模拟优化焊接顺序和工艺参数，以达到减小残余应力和变形的目的，这简直就是为我们量身定做的“秘籍”。我尤其赞赏作者在描述有限元求解器参数设置时，所提供的丰富经验和“陷阱”提示，这对于减少初学者在模型搭建和计算过程中走弯路具有不可估量的价值。书中配有大量高质量的图表，清晰地展示了应力、应变以及位移的云图，让我能够一目了然地看到焊接变形的分布和趋势，这对于后期结构的校正和优化提供了坚实的基础。尽管书中的计算模型和参数设置需要一定的专业知识背景，但作者的讲解逻辑清晰，循序渐进，使得即使是初学者也能逐步掌握。

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这本书的内容，让我重新审视了焊接工艺的本质。作为一名经验丰富的焊接技师，我一直依靠经验和直觉来控制焊接质量，但对于焊接过程中产生的应力变形，总觉得知其然不知其所以然。《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》这本书，为我提供了一个将理论与实践相结合的绝佳平台。书中对焊接热循环、相变以及塑性变形的详细描述，让我对焊接过程中发生的复杂物理现象有了更清晰的认识。我特别对书中关于“焊接变形的机理”的分析印象深刻，例如热膨胀、收缩以及拘束应力等。作者通过三维数值模拟，将这些抽象的概念具象化，让我能够直观地看到焊接变形的发生过程。书中还提供了多种“减小焊接变形”的工艺措施，例如采用合理的焊接顺序、填充焊道、预留变形量以及焊接后处理等。这些建议与我多年的实践经验相互印证，并提供了更科学的理论依据。这本书不仅仅是关于计算，更重要的是它帮助我理解了焊接过程中的“科学”，从而能够更有效地指导我的实际操作，提升焊接质量。

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这本书的内容，让我深刻认识到了现代工程分析的强大威力。作为一名在汽车制造领域从事质量控制的工程师，我们常常面临着焊接部件在装配和服役过程中出现精度偏差的问题。《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》这本书，为我们提供了一个解决问题的有力工具。书中对焊接过程中热传导、相变以及应力应变之间复杂耦合关系的详细描述，让我对焊接的内在机理有了更深入的理解。我特别欣赏书中关于“网格收敛性分析”和“边界条件敏感性分析”的讨论，这些对于确保数值计算结果的可靠性至关重要。作者通过丰富的图示和实例，清晰地展示了如何选择合适的单元类型、网格密度以及约束条件，以获得精确的计算结果。书中还深入探讨了如何考虑不同材料、不同厚度板材的焊接特性，以及如何通过模拟来优化焊接接头的结构设计，以最大限度地减小焊接应力变形。我认为，这本书对于提升汽车行业焊接部件的设计水平和制造质量具有重要的参考价值。它能够帮助我们更早地发现潜在的设计缺陷，并采取有效的措施加以纠正，从而避免在生产过程中出现不必要的损失。这本书不仅是一本技术手册，更是一本提升工程思维和解决问题能力的指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，给我带来了前所未有的启发。作为一名在航空制造领域工作的工程师，我们对材料的精度和结构的可靠性有着极其严苛的要求。焊接作为连接关键部件的重要工艺，其产生的应力变形问题一直是困扰我们的技术难题。《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》这本书，系统地阐述了如何运用有限元方法来解决这些问题，其深度和广度都超出了我的预期。我特别对书中关于“残余应力预测”和“变形补偿”的章节印象深刻。作者详细介绍了如何根据焊接过程中的热输入、冷却速率以及材料的本构关系，来建立三维有限元模型，并预测由此产生的残余应力和变形。更令人兴奋的是，书中还提供了多种方法来评估和补偿这些变形，例如通过反向变形的预施加，或者优化焊接顺序和工艺参数。我注意到书中使用了大量的工程实例，从航空发动机的关键部件到大型飞机的结构件，都进行了详尽的模拟分析，这使得理论知识与实际应用之间没有了巨大的鸿沟。对于我们这些实际操作人员来说，书中的指导是极其宝贵的。它不仅解释了“为什么”会发生变形，更重要的是提供了“如何”解决变形的切实可行的方案。这本书可以帮助我们更有效地进行产品设计和工艺优化，避免由于焊接变形而导致的返工和质量问题，从而显著提高生产效率和产品可靠性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，简直是为我们这些长期在生产一线摸爬滚打的工程师们量身定制的“宝典”。我是一名在船舶制造行业工作的资深焊接工程师，多年来，我们一直在与焊接应力变形作斗争，但始终缺乏一个系统性的理论指导和有效的计算工具。《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》这本书，正好填补了这一空白。书中从最基础的焊接物理过程讲起，将复杂的有限元理论与实际的焊接工艺相结合，让我能够更深刻地理解为什么会出现所谓的“焊接变形”。我尤其对书中关于“大型船舶结构件的焊接应力变形模拟”的章节印象深刻，书中通过大量的案例分析，展示了如何针对不同类型的焊缝、不同形状的构件，建立有效的有限元模型，并预测焊接完成后可能出现的变形。书中提供的“工艺优化建议”，例如合理的焊接顺序、焊道设计以及冷却措施，都与我们多年的实践经验相呼应，并提供了更科学的理论依据，帮助我们做出更明智的决策。这本书不仅仅是一本理论书，它更是一本能够直接指导我们解决实际生产问题的“工具书”，它将帮助我们更有效地控制焊接变形，提高船舶制造的精度和效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容，对我来说是一次知识的“洗礼”。作为一名初入工程领域的博士研究生，我对焊接应力变形这一课题充满了好奇，但苦于缺乏系统性的入门指导。《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》这本书，简直是为我量身打造的“教科书”。书中从焊接的基本原理讲起，循序渐进地介绍了有限元方法在焊接领域的应用。我特别喜欢书中对“热源模型”和“材料本构模型”的详尽讲解，这为我构建准确的数值模型打下了坚实的基础。作者还对不同焊接工艺（如GTAW、SMAW、FCAW等）在模拟中的特点进行了分析，这对于我选择合适的模型至关重要。书中大量的工程案例，让我能够直观地看到理论知识是如何应用于实际工程中的，例如舰船制造、石油化工设备等。我尤其对书中关于“残余应力的影响”和“焊接变形的控制”的章节印象深刻。作者通过数值模拟，清晰地展示了焊接应力变形如何影响结构的强度、刚度和整体稳定性，并提供了多种优化策略。这本书不仅让我掌握了计算方法，更重要的是培养了我对焊接应力变形问题的工程思维，让我能够更独立地进行研究和分析。

评分☆☆☆☆☆

这本书无疑是献给那些在机械制造、航空航天、桥梁建设等领域辛勤耕耘的工程师和技术人员的宝贵财富。当我翻开《焊接应力变形有限元计算及其工程应用》时，首先映入眼帘的是那厚实的封面和沉甸甸的分量，这预示着其内容的深度和广度。尽管我对有限元方法并非完全陌生，但书中对焊接这一特定工艺的深入剖析，以及如何将其与复杂的数值计算相结合，着实让我眼前一亮。它不仅仅是理论的堆砌，更多的是将抽象的力学原理转化为实际可操作的工程解决方案。我尤其欣赏作者在介绍有限元模型建立过程中，对网格划分、边界条件设定以及材料本构模型选择的细致讲解，这些细节往往是影响计算精度的关键所在。书中举例的各种典型焊接结构，从简单的板材对接，到复杂的曲面连接，都配以详细的有限元分析流程图和结果可视化图谱，让我能够直观地理解计算过程和变形预测的准确性。尤其是关于残余应力对结构整体性能影响的章节，通过大量实例数据对比，深刻阐释了不考虑焊接变形所可能带来的灾难性后果，这对于提高产品质量和保障结构安全具有至关重要的指导意义。书中对于不同焊接工艺（如电弧焊、激光焊、电子束焊等）在数值模拟中的差异性处理，也提供了宝贵的参考。尽管我尚未亲自运用书中的方法进行具体的项目计算，但阅读过程中，脑海中已经开始浮现出自己工作中的实际问题，并思考如何将书中的理论和方法迁移到实际应用中去，这无疑是这本书最成功的地方。它点燃了我解决工程难题的火花，并提供了强大的理论支撑和实践指导，让我对接下来的工作充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

书不错。挺好的。最近看一下

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书内容不错，值得看一看

评分☆☆☆☆☆

介于市场上没有焊接方面的有限元书，给一个评价就是还行。觉得更像硕士论文的样子，我觉得看这本书最大的意义在于了解焊接有限元的设置，APDL命令流的编写。有待更加完善。更多一些实例和命令流。

评分☆☆☆☆☆

还可以………………

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介于市场上没有焊接方面的有限元书，给一个评价就是还行。觉得更像硕士论文的样子，我觉得看这本书最大的意义在于了解焊接有限元的设置，APDL命令流的编写。有待更加完善。更多一些实例和命令流。

评分☆☆☆☆☆

这本书真心不错，想要了解焊接力学关系的朋友，可以下手，但是要求具备的专业知识是挺高的。

评分☆☆☆☆☆

好书。

评分☆☆☆☆☆

少见的专门讲解焊接有限元计算的书籍

评分☆☆☆☆☆

焊接应力变形有限元计算及其工程应用