参数设置
焊缝类型
热输入 Q1000 J/mm
预热温度 T₀25 °C
屈服应力 σ_y350 MPa
板厚 t12.0 mm
焊道数1
—
峰值拉伸残余应力 [MPa]
—
峰值压缩残余应力 [MPa]
—
角变形 Δφ [°]
—
横向收缩量 [mm]
—
纵向缩短量 [mm/m]
—
峰值HAZ温度 [°C]
—
应力影响半宽 b [mm]
—
焊道修正系数
纵向残余应力分布 σ_L(y) [MPa]
HAZ热循环 T(t) [°C]
Masubuchi模型与变形估算公式
Masubuchi模型的纵向残余应力分布：
$$\sigma_L(y) = \sigma_y\left[1-\left(\frac{y}{b}\right)^2\right]\exp\!\left[-\frac{1}{2}\left(\frac{y}{b}\right)^2\right]$$其中 $b$ 为特征半宽（熔宽的函数）。角变形简化估算：$\Delta\phi \approx \dfrac{0.02 Q}{\sigma_y \cdot t^2}$ [rad]
横向收缩：$\Delta T \approx \dfrac{0.2 A_w}{t}$（$A_w$：熔融截面积）
Rosenthal峰值温度：$T_{max} = T_0 + \dfrac{Q}{2\pi\lambda r_0 \rho c_p}$
CAE应用： Abaqus / Sysweld / Simufact Welding热弹塑性分析结果的手算验证。大型焊接结构（船体·桥梁）变形预测的固有应变法。焊接变形是否超出许用值的预判筛查。