摘要: 鸟嘴式方管焊接节点具有优美的造型,并且拥有优于传统节点的受力性能。在疲劳寿命预测中,对热点应力和热点应力集中系数(SCF)的研究是至关重要的,但由于管结构的独特造型,使得这一过程较为复杂。为模拟钻石型鸟嘴式节点的热点应力,提供了一种高效的有限元建模方法。在考虑了3个管节点几何无量纲参数(β,2γ,τ),并结合了鸟嘴节点的主要特征(包括鞍部和冠部)之后,使用ANSYS参数化建模语言(APDL)进行建模。参照国际焊接学会(IIW)以及方钢管规范(CIDECT)中关于外推区范围的规定,使用映射网格划分的模型严格对照实际热点的位置,并且通过设定局部坐标,使得提取的应力方向严格垂直于焊趾方向。所有的参数化计算均通过事先编好的程序自动计算完成,通过对比已有的方型鸟嘴节点和钻石型鸟嘴节点的试验数据,验证有限元模型的正确性。该建模方法可被其他形式如T形、X形和K形鸟嘴节点的建模借鉴。