袁奎霖，角洋一，杨海天，洪明

（1.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室船舶工程学院，辽宁大连116024；2.横滨国立大学工学府，日本240-8501；3.大连理工大学工程力学系，辽宁大连116024）

超声冲击处理对高强钢焊接接头残余应力影响的数值模拟

袁奎霖1，2，角洋一2，杨海天3，洪明1

（1.大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室船舶工程学院，辽宁大连116024；2.横滨国立大学工学府，日本240-8501；3.大连理工大学工程力学系，辽宁大连116024）

超声冲击处理（UIT）是一种有效的焊后改善焊接接头疲劳性能的工艺措施，其借助机械撞击和超声振动的共同作用，使焊趾表面产生塑性变形从而引入有益的压缩残余应力。为评价UIT技术对焊接接头残余应力的影响，该文提出了一套新的数值分析方法，包括焊接数值模拟及随后的超声冲击处理过程的动态弹塑性有限元分析。在有限元模型中考虑了实际的工艺参数和超声促成的材料软化效应。以船用高强钢AH36非承载十字焊接接头为研究对象，将预测的超声冲击处理前后的残余应力分布与实验结果进行对比，两者有较好的吻合。在此基础上，探讨了静态预载荷对超声冲击处理态残余应力再分布的影响。

超声冲击处理；超声软化；焊接残余应力；预载荷；有限元分析

0 引言

在船舶大型化和轻量化的发展趋势下，船舶建造中高强钢的用量将持续增加。研究和实践表明[1]，在交变载荷下船舶结构的疲劳破坏一般集中在焊接接头焊趾部位。……