NFX|焊缝单元模拟操作教程
趾部 – 母材和焊缝材料相交处的焊缝外边缘
根部–与焊接面相对的点，焊接材料和母材相交处
腿–从母材的一个面到相对的脚趾的距离
根据焊接信息(圆角大小、参照位置、材料等)自动对所选的两组单元相邻的区域进行单元对齐和创建的功能。
选择几何体的线或者单元自由线根据所选对象和焊缝尺寸对齐周围的板壳单元(Remesh)指定材料，创建自动计算的颈厚特性后连接需要可选的创建项目如单侧/双侧圆角在45度角高度不足时，需要参照现有几何改变角度
[选择角焊缝连接单元]
[指定角焊缝尺寸]
指定角焊缝单元边/法线方向的尺寸值方向
指定焊接方向（前侧、反面、两侧)
为Remeshing目标添加单元质量选项
焊缝主要有以下几种类型：
对接焊缝:分为全熔透对接焊缝和部分熔透对接焊缝。
角焊缝:包括正面角焊缝、侧面角焊缝和斜角角焊缝。
塞焊缝和槽焊缝:通常用于局部连接。
1. 焊缝分级
游乐设施的焊缝根据其重要性分为四个等级：
Ⅰ级焊缝：直接涉及人身安全，失效会导致设备坍塌、折断或乘客跌落、被甩出等严重后果。
Ⅱ级焊缝：虽不直接涉及人身安全，但失效可能导致设备局部损坏或影响设备正常运行。
Ⅲ级焊缝：失效对设备整体安全影响较小。
Ⅳ级焊缝：失效对设备安全影响微小。
2. 重要焊缝的判定
重要焊缝是指直接涉及乘客人身安全的关键焊接部位，其失效会立即、直接引发设备结构解体或导致乘客束缚装置脱离。以下焊缝通常被判定为重要焊缝：
- 悬臂梁根部焊缝。
- 座席支承件焊缝。
- 吊挂件焊缝。
- 油（气）缸支座焊缝。
- 轨道对接焊缝及轨道与支架间的焊缝。
3. 焊缝设计要求
等强度原则：焊缝的强度指标必须大于或等于母材的强度。
焊接接头形式：根据焊接结构型式、焊缝重要程度、焊接工艺方法合理设计焊接接头坡口形状和尺寸。
不等厚焊件焊接：当不等厚焊件相焊时，应在宽度或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:4的斜角。
角焊缝承受动载荷：应采用全焊透结构。
4.确定焊缝的计算厚度
对接焊缝：计算厚度通常取连接件的较小厚度。
角焊缝：
斜角角焊缝：
5.焊缝设计要求
等强度设计原则：焊缝的强度指标必须大于或等于母材的强度。
焊接接头形式：应根据焊接结构型式、焊缝重要程度、焊接工艺方法合理设计焊接接头坡口形状和尺寸。
角焊缝与对接焊缝：游乐设施中重要焊缝大多采用全焊透结构，尤其是承受动载荷的焊缝。
构造要求：在钢板厚度或宽度有变化的对接焊缝中，应在板的一侧或两侧作坡度不大于1:4的斜角。
焊缝强度计算
应力计算：焊缝必须进行应力计算，确保其承受的最大应力与材料极限应力的比值（安全系数 n）满足规范要求。对于重要的焊缝，安全系数应≥5
承载能力计算
对接焊缝：
全熔透对接焊缝的承载能力与母材相同，无需单独计算
部分熔透对接焊缝的承载能力需分别计算焊缝和母材的承载能力，取较小值
角焊缝：
承受轴向力时，焊缝的应力计算公式为
，其中
是焊缝有效截面上的应力
在复杂受力情况下，需计算折算应力
塞焊缝和槽焊缝：
可参考角焊缝的计算方法
通过对焊缝分析得出
1）焊缝的应力集中总是存在，且远大于公式计算结果，重要焊缝的计算应考虑集中应力的影响，不能对焊缝建模进行简化处理，并通过结构优化，转移应力集中点或减小集中应力；
2）对直角焊缝，熔透率低的焊缝在垂直拉力作用下其失效位置容易从焊缝内部开始，无法检测发现，提高焊缝熔透率和增加焊脚高度有利于减小焊缝内部应力集中，重要焊缝要采用全焊结构；
3）对于直角焊缝，弯应力作用下焊缝失效容易从焊缝外部开始；
4）未熔透焊缝焊脚高度不应小于材料本体厚度。
参考资料：
《大型游乐设施安全规范》GB 8408-2018 《钢结构设计标准》GB 50017
《钢结构焊接规范》GB 50661
《美国钢结构协会标准》 AISC 360
《大型游乐设施安全技术规程》TSG 71-2023
大型游乐设施结构件焊缝设计计算研究 DOI: 10.3969/j.issn.1673-257X.2016.12.002
