变幅载荷作用下点焊焊接接头的疲劳损伤

对拉剪点焊试样进行了多级变幅疲劳加载,载荷块分别为低-高、高-低和低-高-低形式,测量了疲劳破坏过程中的固有频率.基于疲劳寿命试验结果和固有频率随疲劳寿命的变化,分析了点焊结构疲劳损伤累积的特点和加载次序对疲劳寿命的影响.结果表明,载荷块形状,即加载次序对疲劳寿命的影响并不明显,使用线性疲劳累积损伤理论预测的疲劳寿命接近实际疲劳寿命.依据固有频率的变化,可以监测疲劳寿命过程中出现的损伤,并确定损伤的程度.按照损伤力学中损伤随寿命的演化规律,可进行疲劳寿命预测,寿命预测结果与试验疲劳寿命吻合较好.     

预拉伸对不锈钢电阻点焊接头疲劳寿命的影响

不锈钢电阻点焊接头疲劳测试中,断裂处多数在焊点附近。其原因归结为焊接接头处存在残余应力。文中对SUS301不锈钢3.5 mm和4.5 mm两组不同板厚组合的点焊试件进行疲劳测试,得出给定应力下的中值疲劳寿命,随后通过预拉伸削弱点焊接头内部残余应力后重新进行疲劳测试,进行最优载荷区间分析;同时测试焊态及拉伸试件残余应力,对疲劳寿命改善机理进行分析。结果表明,加载预拉载荷T后,不锈钢点焊接头的疲劳寿命得到显著提升;随着T的增大接头疲劳寿命的提升程度也将增大,但当T达到55%以上时接头将会发生形变,影响性能;T最优的选取区间为在此区间内能够将接头疲劳寿命从中短寿命区提升至无限寿命区;在选取最优区间的预拉载荷后,焊点内部残余拉应力在受力方向减小较多,能够低于100 MPa,垂直受力方向也能够降至1/3。     

基于信息增益率的点焊接头疲劳性能影响因素分析

针对利用信息熵评价焊接疲劳性能影响因素所存在的问题,引入信息增益率的概念,建立了碳钢与不锈钢电阻点焊接头疲劳性能影响因素分析模型,对各因素的信息熵和信息熵占比以及信息增益率等进行分析,以研究各因素对焊接疲劳性能的影响程度. 结果表明,板厚与焊接时间的信息熵以及信息熵占比最大,不确定性最高,电极直径与电极力刚好相反,各因素的信息熵差异较大导致对信息增益有很大影响. 电极直径与电极力的信息增益率为59.34%,对疲劳性能的影响最大;板宽的信息增益率为38.89%,对疲劳性能的影响最小;板厚与焊接时间的信息增益率为52.33%,对疲劳性能的影响仅次于电极直径与电极力.     

Q&P钢电阻点焊工艺和搭接接头疲劳性能试验研究

采用工频交流伺服焊枪进行QP钢的电阻点焊,探讨了焊接电流、焊接时间及电极压力对点焊接头熔核直径和拉剪强度的影响规律,并对焊接接头的显微组织和显微硬度进行了分析;采用液压伺服疲劳试验机对不同熔核直径的QP钢点焊接头进行了拉剪疲劳试验,获得了焊点的载荷寿命曲线,分析了焊点的裂纹扩展及失效形式。结果表明,接头熔核直径和拉剪强度随焊接工艺参数改变呈规律性变化,存在最佳值;熔核区组织为板条状马氏体;熔核直径对焊接接头的疲劳性能有影响但影响不大。     

超声频分量双周疲劳载荷作用下焊接接头疲劳行为

使用带超声频载荷分量的双周疲劳试验装置对Q345钢焊接接头分别进行纯低周、纯高周以及双周循环加载条件下的疲劳试验.应力比R为O.5,高周载荷频率约19 kHz.结果表明,叠加于大幅低周循环载荷上的小幅高周循环载荷及叠加于大幅高周循环载荷上的小幅低周循环载荷都能够对焊接接头造成严重的疲劳损伤.通过按外包络线表征双周疲劳强度,如果疲劳寿命使用低周载荷循环周次表征,低估了高周载荷分量对焊接接头造成的损伤;如果疲劳寿命使用高周载荷循环周次表征,又高估了低周载荷分量对焊接接头造成的损伤.     

锻压力对铝合金点焊接头疲劳行为的影响

采用试验和有限元分析相结合的方法，考察了锻压力对铝合金电阻点焊接头中残余应力和接头疲劳行为的影响。结果表明，采用锻压力显著降低了熔核边缘外部热影响区中的残余应力，疲劳裂纹不再从热影响区中萌生。而是全部从熔核边缘处开始；残余应力的降低使得疲劳裂纹扩展的驱动力减小，接头的疲劳强度提高。     

结构应力法预测点焊试件疲劳寿命

基于局部结构应力点焊疲劳寿命预测方法对电阻点焊进行疲劳寿命预测。使用壳单元、CWELD点焊连接单元、刚性梁单元建立电阻点焊拉剪试样有限元模型。运用商业有限元软件Nastran做线弹性分析,输出CWELD单元的节点平衡力,将有限元线弹性分析结果导入疲劳分析软件中完成点焊疲劳寿命的估算。疲劳寿命预测结果与疲劳实验结果对比表明,不同载荷下的点焊疲劳寿命预测结果与实验寿命有良好的一致性。     

人工神经元网络法估测点焊接头力学性能

采用一个神经网络估测器进行焊点力学性能无损在线分析。在此估测器中，经训练的神经元网络将用于描述动态电阻曲线与焊点力学性能的映射关系，试验结果证实了神经元网络用于这类应用场合的可行性和有效性。     

ST12汽车钢板拉剪点焊接头的疲劳强度

针对车身使用的ST12低碳钢板,利用生产线上焊接设备制备了电阻点焊接头拉剪疲劳试件.对点焊接头区域进行了金相组织观测,测量了焊点附近的维氏硬度值分布.在MTS材料疲劳试验机上进行了恒幅疲劳加载,得到了ST12低碳钢板的电阻点焊接头的S-N曲线.基于所得的S-N曲线进行了两级疲劳加载试验,对两级加载下的线性累积疲劳损伤进行了分析.累积损伤结果分析表明,ST12低碳钢板电阻点焊件在两级加载下存在加载次序效应,高-低加载次序下加载次序效应更为明显.     

65Mn弹簧钢点焊接头组织及其分布

对６５Ｍｎ弹簧钢点焊接头组织及其分布进行了较为系统的研究，指出通过回火参数的调整，可以对接头组织及其分布进行较为精确的控制，从而改善接头的力学性能。     

谱载荷下的短裂纹扩展规律及疲劳损伤的研究

本文研究了一种谱载荷作用下的短裂纹扩展规律，并对谱载荷下的疲劳损伤进行了预测与分析，实验发现；谱载荷下的单边穿透短裂纹和缺口短纹都能够在长裂纹的槛植以下以国高的速率扩展，表现出与常幅下短裂纹相似的扩展规律。     

单轴载荷下6063锻造铝合金的疲劳特性研究

研究了6063锻造铝合金单轴拉压载荷下的疲劳特性。结果表明,该材料的单轴疲劳特性对应力幅值有较大的依赖性。在应力幅值低于165MPa时,材料以弹性变形为主,当应力幅值达到198MPa时,塑性变形明显,同时,材料出现明显的循环硬化特征。     

多级载荷作用下的疲劳寿命可靠性计算方法SCIEI

以不同应力水平下的破坏率相等进行损伤等效转换出发，建立了新的非线性累积损伤模型。在此基础上，得出疲劳寿命服从对数正态分布时多级载荷下的疲劳寿命可靠度计算方法。最后讨论了Ｐ─Ｓ─Ｎ曲线是幂函数和指数函数时的计算公式。     

金属材料在循环载荷下塑性变形传播对疲劳性能的影响

对疲劳裂纹萌生寿命和扩展速率的研究表明，４０Ｃｒ钢调质和正火态存在加载频率效应，而１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ钢固溶处理态未发现加载频率效应。引起加载频率效应的实质是，随加载频率不断提高，金属材料塑性变形传播速度不断减小，从而改变塑性区特性。     

圆形路径载荷下35CrMoA钢的微动疲劳失效特性

通过柱面对柱面的接触方式,研究了35CrMoA钢在圆形路径载荷下的微动疲劳失效特性,采用扫描电子显微镜对微动疲劳试样的微动斑、磨削及微裂纹进行观察。试验结果表明:随着微动摩擦磨损的进行,磨损方式逐渐由粘着磨损转变为磨削磨损;微动斑的粘着区存在着圆形或近圆形的微小斑痕,滑移区上堆积了大量的磨屑;微动疲劳失效部位发生在粘着区与滑移区的交界处,并由于等效应力的不同而失效位置不同;微动疲劳的微裂纹存在于晶界上,并且沿晶界扩展。     

焊接的疲劳应力分析

分析了焊接件的疲劳特性,介绍了疲劳特性的计算方法,着重探讨了几何应力方法。介绍了几种典型模型的网格单元选择原则及模型建立方法,并相应地介绍了几种焊接件结构热应力的计算方法及其适用场合。     

FATIGUE STRENGTH DETERMINATION OF BUTT WELDED JOINTS BY FEM

The influence of welding parameters of butt joints, made by three processes (MMA, MAGand T.I.M.E), on their geometric characteristics has been evaluated, which in turn caused a change of the fatigue strength. That fore the statistic analysis and FEM were used and a method developed in the Institute of Welding, which consist in a direct connection of parameters used during welding with the fatigue strength of joints welded by various processes. It has been proven, among others.which by using more advanced welding processes (TLM.E) the fatigue strength of welded joints can be increased in comparison to joints welded by MMA and MAG.     

FATIGUE STRENGTH DETERMINATION OF BUTT WELDED JOINTS BY FEM

1.IntroductionThe design of welded constructions subjected to alternating stresses, taking into account their fatiguestrength,wasbasedtillnowonthestress(S)-cycle number (N) relations (S-NWohler curves). Unfortunately,thismethodhassomelimitationsduetonotmakingallowancefortheinfluenceofthegeometricshapeofthejointonthefatiguestrengthoftheweldedstructure,especiallyatthetoeoftheweld(transitionfromtheweldfacetotheparentmaterial).Toassessthefatiguelifeofweldedconstructions,the"localapproach"hasbeen…     

钛合金BT20焊接接头腐蚀疲劳性能的实验研究

BT20钛合金焊接接头的轴向疲劳性能在应力集中系数K_t=1时的各种应力比的条件下,盐雾环境和SO₂酸性盐雾环境下的疲劳寿命都有所降低,其中 SO₂酸性盐雾环境对疲劳寿命影响最显著;在疲劳寿命N=10⁵处,应力比 R由0.5变为0.06时,潮湿空气使疲劳强度下降18%,盐雾腐蚀使疲劳强度下降16%,SO₂酸性盐雾使疲劳强度下降7%。     

飞机机械紧固连接件腐蚀疲劳行为

研究LY12CZ,30CrMnSiA两种飞机主要承力结构材料制成的机械紧固连接件在不同环境中的DFR值。