基于不同S-N曲线的横向十字焊接接头疲劳寿命预测

通过疲劳分析软件MSC.Fatigue自动生成了3种不同S-N曲线,即试验S-N曲线、经验S-N曲线和标准S-N曲线,考虑了残余应力、平均应力、接头外形对焊接疲劳的影响,并按相关规则修正后对碳钢Q235B十字焊接接头进行了疲劳寿命预测,并进行了比较分析.结果表明,基于MSC.Fatigue的S-N曲线法模拟的焊接接头疲劳损伤部位及损伤程度与试验结果一致;试验S-N曲线预测值与标准S-N曲线预测值偏差在7.9%~28%,与经验S-N曲线预测值偏差3.3%~19%,经验S-N曲线预测结果偏高,而标准S-N曲线预测结果相对比较保守.     

Q235B钢对接焊接头振动S-N曲线的分析

通过分析确定Q235B钢对接焊接头的振动疲劳S-N曲线与静疲劳S-N曲线是具有相同斜率的连续型曲线,并基于静疲劳S-N曲线推得振动疲劳S-N曲线的表达式.文中通过试验确定了Q235B钢对接焊接头的静疲劳S-N曲线和不同加载频率下对应的真实拉伸强度,确定了振动疲劳修正系数为0.345 2,经过残余应力和接头板厚修正后,利用振动疲劳S-N曲线预测了疲劳寿命为5×106周次时振动疲劳极限为114.84 MPa,与试验值相差仅为7.60%.结果表明,文中所用方法能够用于Q235B钢振动S-N曲线的推断.     

焊接接头疲劳评定的结构热点法研究现状

结构热点法(stnlctural hot spot stress)作为一种切实可行的疲劳评定方法已经引起人们的注意,并陆续在一些行业中得到应用.该方法的关键问题就是结构热点应力的计算方法和热点应力S-N曲线的获得.文中就目前所提出的几种热点定义方法和各种方法的比较进行了回顾,对热点应力曲线的获得和研究进展作了阐述,最后指出该方法在今后研究中所要注意的几个问题.     

双相不锈钢焊接接头疲劳评定体积法

应用体积法对SAF2205双相不锈钢两种不同形式的焊接接头疲劳强度进行了评定研究，对该方法的适用性和有限元计算过程影响因素进行了分析讨论。结果表明，对焊态焊接接头，体积法局部平均应力△σave|Ω参量为具有一定普遍意义的疲劳控制参量，对于讨论的两种接头，由△σave|Ω表示的焊接接头疲劳强度与接头形式无关；对SAF2205双相不锈钢两种不同形式焊接接头，其局部疲劳强度△σave|Ω=411.3MPa；采用体积法进行疲劳评定时，为得到合理的评定结果，应选取最小单元尺寸emin≤0．14mm进行计算。上述结果为简化焊接接头疲劳评定提供重要依据。     

用局部法评定焊接接头的疲劳性能

采用16Mn钢非承载十字焊接接头疲劳试验结果对使用Dang Van准则的疲劳评定局部方法进行了研究。结果表明，有限元分析中应力集中区单元尺寸对局部参量计算有明显影响，为获得比较合理的预测结果需对焊趾应力集中区所划分的单元尺寸限定，当接头焊趾半径在0．15-0．8mm变化时应选择最小单元尺寸0．32-0．62mm计算局部参量；在此基础上Dang Van准则可以对焊态接头做出合理的评定，但Dang Van建议的卢值偏安全。此外，通过计算发现焊趾半径只影响局部很小区域(约0．5mm内)的应力集中分布，在某一深度(约0．5mm)后存在稳定的应力集中，因而建议采用距应力集中区最大应力处某一深度的应力参数计算Dang Van局部参量可能更为合理，这将减小局部参数对焊趾半径及单元尺寸的依赖性。     

基于结构应力的焊接接头疲劳分析

基于结构应力法对来自相关文献中的16Mn钢十字非承载焊接接头、十字承载接头和纵向立板角焊缝接头的疲劳强度的试验数据进行了分析.推导了适合有限元计算的离散结构应力计算公式,得到焊接接头的结构应力集中系数.证实了该方法具有网格划分不敏感性,给出了应用结构应力法进行疲劳评定时适合上述各类接头的结构应力S-N曲线.结果表明,同名义应力法相比较,采用结构应力表示的焊接接头疲劳试验数据其分散性较小.     

基于能量耗散的Q460焊接接头S-N曲线快速预测

针对传统S-N曲线所需试验周期长、样本数量大等特点,陈述了一种将焊接接头高周疲劳寿命、疲劳极限及统计学结合起来的三参数S-N曲线快速预测模型。通过确定随载荷增加的稳定温升阶段能量耗散转折点,并以此为索引进行疲劳极限预测。考虑当载荷高于疲劳极限时,试件全寿命周期内的累积损伤阀值存在,建立基于能量耗散阀值的中值S-N曲线预测模型。然后,结合极大似然法完成存活率为95%的S-N曲线快速预测。为验证模型的有效性,将预测S-N曲线与试验数据进行对比,结果表明试验数据基本分布在中值S-N曲线和存活率为95%的S-N曲线之间,从而验证了模型的精确性。     

基于CDM法AZ31B镁合金焊接接头疲劳评定

采用临界距离法(CDM)中的点法和线法对AZ31B镁合金对接接头和横向十字接头进行疲劳评定.对两种焊接接头进行了疲劳试验,采用ANSYS有限元软件建模分析,计算出两种评定方法的局部应力参量Δσloc,拟合出相应的S-N曲线,并与疲劳试验结果进行了对比分析.结果表明,采用CDM法可以对镁合金焊接接头进行疲劳评定,其评定结果与疲劳试验结果相符合.依据应力集中大小可以有效预测疲劳断裂位置,在2×106循环次数下,两种焊接接头点法的疲劳强度分别为79.55和49.10MPa,线法的疲劳强度分别为79.01和44.38MPa.     

热点应力法评定焊接接头疲劳强度的影响因素

将三种方法确定的热点应力作为控制应力,引入焊接接头的疲劳切口系数,由Taylor的临界距离理论得到该系数.通过讨论接头类型、焊缝局部尺寸、板厚以及热点应力的确定方式对疲劳切口系数的影响,揭示热点应力法进行焊接接头疲劳评定的影响因素.结果表明,腹板厚度与焊缝局部几何尺寸对疲劳切口系数的分散性影响较小,但主板厚度的效应明显,由疲劳切口系数得到的板厚效应预测与试验结果接近;以两种外推法为基础构成的热点应力法能明显减少疲劳数据的分散性及其对接头类型与载荷形式的依赖性.     

喷丸改善Q235B焊接接头残余应力场的数值模拟

目的 建立随机喷丸模型,模拟喷丸改善Q235B焊接接头残余应力场.方法 首先,建立Q235B焊接接头模型,通过间接耦合法计算焊接残余应力.然后,将残余应力作为初始条件导入焊接接头喷丸模型,研究弹丸直径d、弹丸速度v、弹丸入射角θ和弹丸质量流量rm对焊接接头残余应力场的影响规律.最后,分析喷丸后焊接接头残余应力场的改善情...     

Q345桥梁钢焊接接头超高周疲劳性能

采用超声疲劳振动技术研究了桥梁钢Q345qC的母材和圆形对接焊接接头试件的高周与超高周疲劳性能.试验发现,在105～109循环周次内焊接接头的疲劳性能远低于母材,且无论是母材还是焊接接头其S-N曲线都是呈连续下降趋势.当母材服役超过107周次,焊接接头服役超过5×106周次以后,试件仍然发生疲劳断裂.结果表明,焊接接头...     

焊接接头疲劳评定的局部法研究现状

局部法(Local Approach)是近年来发展起来的焊接接头疲劳评定的一种新方法。目前已提出了多种焊接接头疲劳评定的局部准则，如缺口应力强度因子法(N—SIF)、等效应力强度因子法(E—SIF)、临界距离法(CDM)包括点(PM)、线(LM)和面(AM)法、临界面法及体积法。文中对这些局部法的基本原理、分析步骤及影响因素进行了介绍，综述了局部法研究现状并对目前局部法研究存在的问题进行了讨论。     

大口径供热管道焊接接头残余应力数值模拟

为了提高残余应力模拟精度,提出一种新型大口径供热管道焊接接头残余应力数值模拟方法。应用傅里叶定律计算大口径供热管道焊接传热参数,根据供热管道热力学性能,构建供热管道焊接应力场。使用有限元分析软件,构建焊接接头几何模型,将相关计算参数导入软件后,应用高斯函数分布热源模型,实现供热管道焊接接头残余应力数值模拟。构建试验环节,试验结果表明：此方法可提高数值模拟结果与实测结果之间的相似度,缩短两者之间的差异,提高了数值模拟结果精度。     

高温超声冲击处理Q345钢焊接接头的疲劳性能

利用自行研制的超声冲击处理装置,对Q345钢对接接头焊趾区分别进行了室温(20℃),250,350及450℃下的高温超声冲击处理,并对处理后接头的疲劳性能进行了研究.结果表明,在应力比R=0.1的条件下,室温及高温超声冲击处理均能有效改善Q345钢对接接头的疲劳性能,且250℃超声冲击处理接头的疲劳性能与原始焊态相比,改善程度最大,高达99.41%.此外,在残余应力和应力集中因素的影响下,焊接接头疲劳强度的改善程度随超声冲击温度的升高呈先上升后下降的趋势.     

对接焊接接头的疲劳寿命预测

本文在Ｄ３６钢对接焊接接头的低周疲劳试验的基础上，利用Ｍａｎｓｏｎ－Ｃｏｆｆｉｎ定律对试验数据进行了分析处理，得出了焊接接头应变与疲劳寿命之间的关系，利用这一关系可以对任意应变下焊接接头的疲劳寿命进行预测。同时结合对疲劳断口显微分析，讨论了焊接接头疲劳寿命的影响因素。     

焊接对接接头疲劳寿命的预测

在Ｄ３６钢焊接对接接头的低周疲劳试验的基础上，利用Ｍａｎｓｏｎ－Ｃｏｆｆｉｎ定律对试验数据进行了分析处理，得出了焊接接头应变与疲劳寿命之间的关系。利用这一关系可以对任意应变下焊接接头的疲劳寿命进行预测。同时，对焊接接头疲劳寿命的影响因素进行。     

变截面焊接接头弯曲疲劳断裂行为研究

给出了两种材料、两种焊接方法、两种接头形式的变截面接头在四点弯曲载荷下的疲劳曲线;进行了相应的公称应力幅计算(定义)式、数据分散性等有关分析;还与某些国外规范做了比较。     

焊接接头材料低周疲劳断口的分形分析

对16MnR压力容器用钢焊接接头应变控制的低周疲劳试验,运用计算机视觉系统测量疲劳断裂粗糙表面,用二维变差法(Variation Method)计算了断口(焊缝金属和焊接热影响区)的Hausdorff维数,发现其随循环滞回能的增加而降低,焊接热影响区断口的Hausdorff维数的变化比焊缝金属断口的Hausdorff维数变化大;建立了疲劳寿命同Hausdorff维数的关系,说明分形维数愈大疲劳寿命愈长。     

用性能梯度曲线评定焊接接头

介绍用性能梯度曲线对焊接接头机械性能的评定以及微型剪切试验在焊接技术中的应用。