典型焊接接头的疲劳可靠性分析.pdf

Y880172 摘 要 摘 要 目前，我们进行焊接接头疲劳评估所采用的基本数据均是参考有 关国外资料所得，对于各种我们国家自己的焊接接头缺乏相应的数据， 因此，有必要对我国国内焊接接头的基本疲劳数据进行试验研究。本 文针对太原钢铁生产并由齐齐哈尔铁路车辆集团焊接的不同钢种对 接、搭接、角接接头进行了以下四方面的研究工作: 1、用MTS疲劳试验机以及GPL-200高频疲劳试验机，采用成组法 与升降法测试了不锈钢及耐候钢对接、角接、搭接 6种形式接头的疲 劳极限，以及在置信度r=95%，存活率p=95%,90%,50%的p-S-N曲线。 2、用扫描电子显微镜 ((SEM)对选取的对接及搭接典型试样断口 进行了观察。查明了疲劳源的产生及试样起裂的原因;并对疲劳扩展 区进行观察，分析裂纹扩展规律。 3、将可靠性参数与累积损伤相结合，提出了具有一定可靠度下的 疲劳累积损伤计算方法，并用此法通过试验得出了不锈钢一不锈钢角接 接头、耐候钢一不锈钢对接接头、不锈钢一不锈钢搭接接头在一定可靠 性参数下的疲劳累积损伤值。但该方法还需通过大量试验进行验证。 4、用ANSYS软件模拟分析了焊缝形状参数中焊趾倾角0、焊趾圆 弧半径P对接头的疲劳应力集中系数所产生的影响;对具有单面加强 高及双面加强高的对接焊缝的应力集中状况进行了对比分析:用ANSYS 软件计算了试验用尺寸对接、搭接、角接接头的应力集中系数，并与 用MTS及SDA-830B应变仪贴片实测的应力集中系数进行了对比。 本论文的研究结果将对国内同类型的焊接构架的设计和安全评定 提供技术保证和数据支持。 关键词:疲劳 累积损伤 应力集中系数 焊接接头 Abs[caa Abstract Sofar,wehavereferencedforeigndataforweldingjointsfatigue evaluation,astotheweldingjointsofourcountry,wedonthaveenough supportdata.Soitisnecessarytodosomeresearchestotheweldingjoints ofourcountry.Thispaperhasmainlyconcentratedonfouraspectstothe abuttingjoints,cornerjointsandlapjoints,whichareproducedbyTaiYuan steelplantandweldedbyCNR.QRRS 1.Ithasusedgroupmethodandfluctuationmethodtotestthefatigue limitsandp-S-Ncurvesofsixtypesofabuttingjoint,comerjointandlap jointbyMTSandGPL-200highfrequencyfatiguetestingmachine,under 95percentdegreesofconfidenceand95,40and50percentdegreesof fractionsurviving 2.Ithasusedscanningelectronicmicroscope(SEM)toobservethe typicalsamples,whichareselectedfromabuttingjointsandlapjoints.The fatiguesourceandcrackingreasonofthesampleswerechecked.By observingtheextendedarea,thecrackextendingregularwasanalyzed. 3.Combiningthereliabilityparametersandfatigueaccumulate damage,extractedafatigueaccumulativedamagemethod.Thentested abuttingjoints,co