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摘要
鸟嘴式节点是一种新型的焊接方钢管节点，由于其构造上的独特性，以热点应力为目标的参数化建模分析过程较为复杂。针对常见的K形节点形式，以鸟嘴式K形间隙节点的四个无量纲参数为主要变量，建立了一套可靠高效的参数化建模方法。有限元建模基于ANSYS参数化设计语言(APDL),充分考虑鸟嘴式K形间隙节点鞍部和冠部区域的几何特征，同时准确模拟角焊缝几何尺寸的影响，实现了焊趾热点应力的精细化分析和自动化提取。另外，参照国际焊接协会疲劳设计指南建议的热点应力确定方法，在焊趾外侧设立热点外推区，并对其进行网格二次划分，以满足热点应力外推计算的需求。通过与已有试验数据对比，验证了有限元模型的准确性。在此基础上开展参数化分析，发现了鸟嘴式K形间隙节点应力集中系数(SCF)随无量纲参数的变化规律。并通过数值拟合提出了相应的SCF计算公式，可用于此类新型节点的抗疲劳设计和疲劳性能评估。
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单位中国中材国际工程股份有限公司; 上海交通大学
