《表1 3种不同尺寸圆管的2D和3D有限元计算案例》

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《尺寸因素对2D轴对称模型计算不锈钢管焊接残余应力精度的影响》

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为了研究尺寸因素对SUS316不锈钢管焊接残余应力的影响，建立了如图3所示的有限元模型。在计算中定义了焊道和焊接顺序模拟实际焊接过程，并采用生死单元技术来考虑焊缝成形。为平衡计算精度和计算效率问题，在焊缝及其附近区域有限元网格划分得较密，而在远离焊接区域网格划分得相对稀疏。本研究中的有限元模型单元类型为Marc软件[20]中的八节点7号单元（3D FEM）和四节点10号单元（2D FEM）。实验中没有采用任何外部拘束，因此在有限元计算过程中采用的拘束条件仅用于防止模型发生刚性位移[21]。本研究共设立了6个计算案例（Case），见表1。其中Case A和Case B的模型尺寸与实验圆管一致，所有Case的圆管外径与管壁厚度的比值（d/t）均为13.3。