基于等效结构应力法的高强钢焊接结构低温主S-N曲线 被引量：3

1

作者 高杰 鞠晓臣 +2 位作者 左照坤 赵欣欣 段梦兰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期571-581,共11页

现有的疲劳S-N曲线已不再适用于北极的低温环境,为了评估北极海洋工程设备材料的低温疲劳寿命,有必要建立金属结构尤其是焊接结构的低温疲劳S-N曲线。本文基于等效结构应力法,计算出Q690高强钢管环焊缝的主S-N曲线,并通过共振疲劳试验... 现有的疲劳S-N曲线已不再适用于北极的低温环境,为了评估北极海洋工程设备材料的低温疲劳寿命,有必要建立金属结构尤其是焊接结构的低温疲劳S-N曲线。本文基于等效结构应力法,计算出Q690高强钢管环焊缝的主S-N曲线,并通过共振疲劳试验对该方法进行了验证。在此基础上,结合大量的高强钢焊接结构试验结果,将温度敏感因子c引入到低温疲劳主S-N曲线的推导中,首次建立了基于低温金属焊接结构的主S-N曲线,并对文献中的疲劳S-N试验数据和ASME中的修正方法进行了对比和验证。结果表明,等效结构应力法能够较准确地计算出焊缝疲劳S-N曲线,推导出的金属焊接结构低温主S-N曲线与试验曲线吻合较好,能够满足低温地区工程要求,可为高强钢焊接结构在北极地区低温环境中的广泛应用提供理论指导。该方法可以为金属焊接结构的低温疲劳研究节省大量的成本,减少非标准试验操作造成的不必要的误差。这对北极海洋工程设备的设计、安全运行和疲劳评估具有重要意义。 展开更多

关键词 等效结构应力法 焊接结构 低温主S-N曲线 温度敏感系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力法的铝合金无钉压铆接头疲劳分析与试验研究 被引量：1

2

作者 曾维和 苟黎刚 +2 位作者 王明庆 王磊 俞荣贵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1129-1139,共11页

以无钉压铆连接铝合金接头为研究对象,通过测试三组料厚不等的搭接试样拉伸强度和疲劳力学性能,研究了铝合金无钉压铆接头失效断裂行为,获得压铆连接试样力-寿命(F-N)分布规律。根据试样疲劳测试条件建立等效有限元模型,并计算等效结构... 以无钉压铆连接铝合金接头为研究对象,通过测试三组料厚不等的搭接试样拉伸强度和疲劳力学性能,研究了铝合金无钉压铆接头失效断裂行为,获得压铆连接试样力-寿命(F-N)分布规律。根据试样疲劳测试条件建立等效有限元模型,并计算等效结构应力幅ΔSs,对实测的疲劳寿命散点数据进行Weibull分析,并基于最小二乘法拟合得到无铆连接ΔSs-N(主S-N)曲线关键参数。应用拟合的主S-N曲线进行纯电车型全铝合金引擎盖动态关闭无钉压铆连接疲劳损伤预测,结果表明:无钉压铆接头疲劳开裂发生在颈部位置,其ΔSs-N曲线满足幂函数关系,经连接点数量和位置优化设计,铝合金引擎盖关键区域无钉压铆连接最大损伤由1.08降低至0.78,满足了引擎盖动态关闭耐久性能设计要求。开发的计算方法和主S-N曲线参数可为车身领域无钉压铆连接疲劳仿真与优化提供理论依据。 展开更多

关键词 全铝合金引擎盖 无钉压铆接头 等效结构应力 有限元分析 疲劳试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

等效结构应力法的焊接疲劳评估 被引量：9

3

作者 王亦军 董奇志 +1 位作者 肖守讷 李西安 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期16-19,共4页

为了在设计阶段准确地计算出空间任意走向的焊缝疲劳寿命,采用等效结构应力法对管状T型焊接接头的疲劳寿命进行了评估。建立了3种网格尺寸的管状T型焊接接头有限元模型,并计算结构应力。运用FE-weld疲劳评估软件计算出焊缝处的应力循环... 为了在设计阶段准确地计算出空间任意走向的焊缝疲劳寿命,采用等效结构应力法对管状T型焊接接头的疲劳寿命进行了评估。建立了3种网格尺寸的管状T型焊接接头有限元模型,并计算结构应力。运用FE-weld疲劳评估软件计算出焊缝处的应力循环次数,并与试验数值进行比较。比较结果表明:等效结构应力法对焊接接头疲劳评估具有网格不敏感性和较高的准确性。 展开更多

关键词 等效结构应力法 网格不敏感 主S-N曲线 焊接 疲劳评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力法的焊接构架疲劳损伤评估 被引量：19

4

作者 杨广雪 刘志明 +1 位作者 李广全 董磊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期73-79,共7页

针对在线路运营过程中某型焊接构架横、侧梁连接处多次出现疲劳裂纹的问题,建立包括3条关键焊缝在内的焊接构架有限元模型,利用等效结构应力法对构架关键部位进行疲劳损伤评估,并与构架线路动应力试验进行对比分析。结果表明:等效结构... 针对在线路运营过程中某型焊接构架横、侧梁连接处多次出现疲劳裂纹的问题,建立包括3条关键焊缝在内的焊接构架有限元模型,利用等效结构应力法对构架关键部位进行疲劳损伤评估,并与构架线路动应力试验进行对比分析。结果表明:等效结构应力法具有网格不敏感特性;仿真分析得到了焊接构架关键焊缝的应力分布特征,3条关键焊缝处的最大等效结构应力分别为125.1、103.0、167.4MPa,计算得到其疲劳损伤值分别为2.13、1.16、5.30,均大于损伤值0.5;构架线路动应力试验得到的各关键测点疲劳损伤值与等效结构应力法的计算结果较为吻合,验证了等效结构应力法在焊接构架疲劳损伤评估时的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 焊接构架 等效结构应力法 疲劳评估 疲劳损伤 可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力的钢框架焊接梁柱节点低周疲劳评估 被引量：5

5

作者 李万润 王辉 +4 位作者 刘宇飞 方钊 李爱群 孙玉萍 杜永峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第S2期21-27,共7页

在地震作用下钢框架梁柱焊接节点会发生低周疲劳现象,进而导致结构发生破坏。本文基于等效结构应力法提出一种高层钢框架梁柱焊接节点低周疲劳评估方法。首先,结合有限元多尺度模拟方法,建立包含翼缘及腹板焊缝细节的钢框架梁柱焊接节... 在地震作用下钢框架梁柱焊接节点会发生低周疲劳现象,进而导致结构发生破坏。本文基于等效结构应力法提出一种高层钢框架梁柱焊接节点低周疲劳评估方法。首先,结合有限元多尺度模拟方法,建立包含翼缘及腹板焊缝细节的钢框架梁柱焊接节点多尺度模型。其次,利用不同单元尺寸多尺度模型,验证结构应力的网格不敏感特性,进而通过等效结构应力法评估钢框架梁柱焊接节点的疲劳寿命。结果表明,采用等效结构应力法可消除网格的敏感性,在往复荷载作用下,靠近工艺孔焊缝应力水平高于远离工艺孔焊缝,翼缘中心焊缝寿命最低,裂纹最先产生于翼缘焊缝中心处,评估方法为实际工程提供技术支持。 展开更多

关键词 钢框架梁柱焊接节点 多尺度建模 等效结构应力法 网格不敏感结构应力 低周疲劳

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力法的铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳分析 被引量：5

6

作者 孙云 朱黎明 +1 位作者 王龙轩 杜文风 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期183-189,262,共8页

为了掌握铸钢分叉节点与构件连接时焊缝的疲劳性能,利用等效结构应力法对铸钢分叉节点的环形对接焊缝进行了疲劳分析。通过等效结构应力场和缺口应力场确定网格不敏感结构应力,并综合考虑裂纹扩展、缺口应力和疲劳寿命等影响因素,实现... 为了掌握铸钢分叉节点与构件连接时焊缝的疲劳性能,利用等效结构应力法对铸钢分叉节点的环形对接焊缝进行了疲劳分析。通过等效结构应力场和缺口应力场确定网格不敏感结构应力,并综合考虑裂纹扩展、缺口应力和疲劳寿命等影响因素,实现等效结构应力的转化,再结合疲劳设计主S-N曲线对焊缝的疲劳寿命进行计算;在ABAQUS静力分析的基础上,利用基于等效结构应力法原理而开发的有限元分析软件FE-SAFE/VERITY,对铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳寿命进行了分析。研究结果表明:铸钢分叉节点主管端部的环形对接焊缝最危险处的循环次数为105.711;等效结构应力法具有网格不敏感性,利用等效结构应力法能够较好地预测铸钢分叉节点环形对接焊缝的疲劳寿命。 展开更多

关键词 等效结构应力法 疲劳寿命 焊缝 铸钢分叉节点

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力法的挖掘机工作装置疲劳寿命评估 被引量：8

7

作者 曹蕾蕾 王留涛 +2 位作者 王严 郭城臣 宋绪丁 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期62-70,共9页

挖掘机工作装置为大型焊接件,因在作业过程中承受各种复杂载荷而易在焊缝处发生疲劳破坏,其疲劳强度直接关系着整机的使用寿命和性能。为了更有效地对焊缝处的疲劳寿命进行评估,文中基于等效结构应力法提出一种挖掘机工作装置焊缝疲劳... 挖掘机工作装置为大型焊接件,因在作业过程中承受各种复杂载荷而易在焊缝处发生疲劳破坏,其疲劳强度直接关系着整机的使用寿命和性能。为了更有效地对焊缝处的疲劳寿命进行评估,文中基于等效结构应力法提出一种挖掘机工作装置焊缝疲劳寿命评估方法,即基于焊线上的节点力和节点力矩对网格不敏感的结构应力进行计算,通过把不同接头形式、板厚、加载模式的焊接接头统一起来的主S-N曲线,并结合疲劳累计损伤准则进行疲劳寿命评估。通过建立包括焊缝细节的工作装置动臂、斗杆的有限元模型,利用等效结构应力法对动臂、斗杆上的6条关键焊缝进行疲劳寿命评估,并与疲劳台架试验和其他分析方法进行对比分析。结果表明:采用名义应力法得到的动臂和斗杆的疲劳寿命评估结果与疲劳试验值的偏差分别为9.2%和14.2%,采用热点应力法得到的疲劳寿命评估结果与疲劳试验值的偏差分别为24.4%和23.4%,采用等效结构应力法得到的疲劳寿命评估结果与疲劳试验值的偏差分别为6.6%和9.5%,因此与名义应力法和热点应力法相比,等效结构应力法的评估结果与疲劳试验结果最为接近,名义应力法的评估结果偏于危险,热点应力法的评估结果偏于保守,说明等效结构应力法对于挖掘机工作装置的疲劳寿命评估是十分有效和可靠的。文中方法可为其他焊接结构的疲劳寿命评估提供思路。 展开更多

关键词 挖掘机 工作装置 等效结构应力法 焊接结构 疲劳寿命评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力法的起重机箱形结构焊缝疲劳强度分析 被引量：5

8

作者 周超 万金镇 郑健 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第5期232-234,共3页

采用等效结构应力法计算了起重机箱形主梁的结构疲劳强度。建立了包含焊接细节的箱形梁的有限元计算模型,得到了最恶劣工况下主梁肋板和腹板的间断焊缝的节点力和节点弯矩,通过单元内节点力和节点应力的等效处理,获得相应位置与网格无... 采用等效结构应力法计算了起重机箱形主梁的结构疲劳强度。建立了包含焊接细节的箱形梁的有限元计算模型,得到了最恶劣工况下主梁肋板和腹板的间断焊缝的节点力和节点弯矩,通过单元内节点力和节点应力的等效处理,获得相应位置与网格无关的等效结构应力曲线并计算出中值和±σ偏差区间内疲劳寿命,通过与文献试验结果比较,显示预测结果具有较好精度和保守性,验证了建模方法和等效结构应力法在起重机结构疲劳评估领域的适用性。 展开更多

关键词 等效结构应力 箱形结构 焊缝 疲劳强度 主应力S-N曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力法的塔吊焊接节点疲劳寿命评估 被引量：4

9

作者 刘俊卿 马岩 曹书文 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第5期522-528,共7页

为了评估塔式起重机焊接节点焊缝处的疲劳性能,以QTZ25塔式起重机为例,利用有限元软件Ansys建立了包含焊缝细节的塔臂焊接节点模型.将模型导入FE-SAFE疲劳分析软件中,通过等效结构应力法完成了网格不敏感结构应力的转换,结合疲劳设计主... 为了评估塔式起重机焊接节点焊缝处的疲劳性能,以QTZ25塔式起重机为例,利用有限元软件Ansys建立了包含焊缝细节的塔臂焊接节点模型.将模型导入FE-SAFE疲劳分析软件中,通过等效结构应力法完成了网格不敏感结构应力的转换,结合疲劳设计主S-N曲线,对塔臂焊接节点疲劳寿命进行了分析.结果表明:塔臂焊接节点焊缝处所能承受的最大循环次数为104.9459,满足工程需求;等效结构应力法具有网格不敏感性,能够较好地预测塔式起重机焊接节点焊缝处的疲劳寿命. 展开更多

关键词 塔式起重机 等效结构应力法 疲劳寿命 焊缝 网格不敏感性 高周疲劳 主S-N曲线 疲劳破坏模式

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力的焊接结构疲劳寿命评估 被引量：10

10

作者 李明高 刘东亮 +1 位作者 丁彦闯 兆文忠 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第5期118-121,共4页

焊接结构的疲劳破坏往往发生于焊缝部位,对于焊缝部位的疲劳分析常用方法有基于名义应力的BS7608标准的、IIW标准的方法,以及基于结构应力的ASME方法。基于等效结构应力的主S-N曲线疲劳寿命预测法由新奥尔良大学的董平沙教授提出,该方... 焊接结构的疲劳破坏往往发生于焊缝部位,对于焊缝部位的疲劳分析常用方法有基于名义应力的BS7608标准的、IIW标准的方法,以及基于结构应力的ASME方法。基于等效结构应力的主S-N曲线疲劳寿命预测法由新奥尔良大学的董平沙教授提出,该方法具有疲劳寿命结果不受有限元模型网格大小影响,以及不受接头类型限制的主S-N曲线数据等特点。分析了该方法的疲劳寿命预测原理,并对某搭接接头进行实例分析,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 焊接结构 疲劳寿命 结构应力 等效结构应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于等效结构应力法的正弦波纹腹板焊接梁疲劳评定研究 被引量：4

11

作者 马超 范勤 魏国前 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第2期78-81,共4页

针对Harrison的正弦波纹腹板焊接梁试验模型,采用等效结构应力法,研究了焊缝焊趾的等效结构应力分布特性及网格大小对应力分布的影响,分析了裂纹萌生位置及其疲劳寿命。对比Harrison的试验结果,验证了等效结构应力法在正弦波纹腹板焊接... 针对Harrison的正弦波纹腹板焊接梁试验模型,采用等效结构应力法,研究了焊缝焊趾的等效结构应力分布特性及网格大小对应力分布的影响,分析了裂纹萌生位置及其疲劳寿命。对比Harrison的试验结果,验证了等效结构应力法在正弦波纹腹板焊接梁疲劳评定方面的适用性。 展开更多

关键词 正弦波纹腹板 焊接梁 等效结构应力法 疲劳评定

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于八节点二次壳单元的等效结构应力法 被引量：3

12

作者 龚琼琼 王成 王效贵 《浙江工业大学学报》 CAS 2014年第5期554-558,共5页

基于八节点二次壳单元的节点力和节点力矩,导出了焊趾截面上的分布线力与分布线力矩,进而分别针对闭合焊缝和非闭合焊缝对线力和线力矩进行了单元集成.以T型焊接接头为研究对象,验证了基于八节点二次壳单元的焊趾结构应力对单元类型与... 基于八节点二次壳单元的节点力和节点力矩,导出了焊趾截面上的分布线力与分布线力矩,进而分别针对闭合焊缝和非闭合焊缝对线力和线力矩进行了单元集成.以T型焊接接头为研究对象,验证了基于八节点二次壳单元的焊趾结构应力对单元类型与网格尺寸的不敏感性,并根据已有结果验证了其有效性.对RHS管接头T型焊缝两条焊趾的结构应力进行了计算,发现若圆弧拐角处的网格过于稀疏将引起单元中间节点的结构应力产生较大波动,该问题可以通过网格加密得以解决;利用等效结构应力与主S-N曲线,对RHS管接头的疲劳失效位置与疲劳寿命进行了预测,数值结果与实验测试数据基本吻合. 展开更多

关键词 等效结构应力法 焊接接头 结构应力 二次壳单元

在线阅读 下载PDF 职称材料

等效结构应力法在高强钢疲劳寿命预测中的应用 被引量：5

13

作者 邹艳妮 李耀 罗东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第8期1298-1301,共4页

利用成组法对某工程机械常用高强钢材料制作成的对接接头的疲劳寿命开展试验研究。采用美国机械工程师协会(ASME)标准中"网格不敏感的结构应力法及主S-N曲线法"对上述接头的疲劳寿命进行预测。研究表明:基于等效结构应力法的... 利用成组法对某工程机械常用高强钢材料制作成的对接接头的疲劳寿命开展试验研究。采用美国机械工程师协会(ASME)标准中"网格不敏感的结构应力法及主S-N曲线法"对上述接头的疲劳寿命进行预测。研究表明:基于等效结构应力法的高强钢对接接头疲劳寿命预测结果与试验结果存在一定的偏差。依据董平莎提出的主S-N曲线修正表达式,并结合高强钢对接接头试验结果,引入等效结构应力范围(Δss)修正系数,得到适用于900 MPa级高强钢疲劳寿命预测的修正主S-N曲线。 展开更多

关键词 高强钢 对接接头 等效结构应力法 疲劳寿命

在线阅读 下载PDF 职称材料

等效结构应力法在塔机关键焊缝疲劳强度研究中的应用 被引量：6

14

作者 付玲 李耀 +2 位作者 罗东 吴达鑫 佘玲娟 《中国工程机械学报》 2014年第5期439-443,共5页

建立了包含焊缝细节的塔式起重机标准节主弦杆与连接螺栓套的计算模型,基于等效结构应力法对连接焊缝进行虚拟疲劳分析,得到了连接焊缝处的疲劳寿命分布和危险点的寿命.同时,利用INSTRON电液伺服系统开展台架疲劳试验研究.研究结果表明... 建立了包含焊缝细节的塔式起重机标准节主弦杆与连接螺栓套的计算模型,基于等效结构应力法对连接焊缝进行虚拟疲劳分析,得到了连接焊缝处的疲劳寿命分布和危险点的寿命.同时,利用INSTRON电液伺服系统开展台架疲劳试验研究.研究结果表明:等效结构应力法能够较好地预测和评定主弦杆与连接螺栓套处焊缝的疲劳强度.据此提出了标准节抗疲劳设计的思路与措施. 展开更多

关键词 塔式起重机 标准节 焊缝 等效结构应力法 疲劳强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于结构应力法的盾构刀盘安装焊缝抗疲劳设计

15

作者 王德福 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期1313-1319,共7页

为提升超大直径盾构刀盘安装焊缝在盾构施工过程中的抗疲劳性能,首先建立包括超厚钢板对接接头焊缝细节的有限元模型,以等效结构应力为核心参量将焊缝应力集中考虑在焊趾应力之中,然后对不同坡口角度和余高的接头疲劳寿命进行计算,得出... 为提升超大直径盾构刀盘安装焊缝在盾构施工过程中的抗疲劳性能,首先建立包括超厚钢板对接接头焊缝细节的有限元模型,以等效结构应力为核心参量将焊缝应力集中考虑在焊趾应力之中,然后对不同坡口角度和余高的接头疲劳寿命进行计算,得出坡口角度和余高对超厚钢板焊缝接头疲劳寿命的影响规律,最后以优选的焊缝接头尺寸参数采用子模型技术建立包括各焊缝接头局部精细网格的子模型,利用等效结构应力法对刀盘整体安装焊缝疲劳寿命进行综合评估。研究发现:1)随着焊缝坡口角度的增大,其抗疲劳能力呈现先增大后减少的趋势,55°左右的坡口角度是设计对称X型接头的最优坡口角度;2)当接头采用不对称X型坡口时,焊缝小端处焊趾的疲劳寿命低于同等坡口角度大端处焊趾的疲劳寿命,坡口大端和小端的坡口角度分别选取为40°和55°时,能综合提高非对称X型坡口接头的抗疲劳性能;3)焊缝余高对接头疲劳性能的影响不如坡口角度显著,对称X型坡口焊缝及非对称X型坡口大端焊缝余高e=2~3 mm,非对称X型坡口小端焊缝余高e=1 mm,可以满足盾构刀盘的抗疲劳设计要求。 展开更多

关键词 大直径盾构 刀盘 焊缝抗疲劳设计 等效结构应力 主S-N曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于结构应力法的起重机焊缝多轴疲劳寿命研究 被引量：6

16

作者 王欣 岳增可 +2 位作者 蔡福海 付河灵 许成斌 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1226-1231,共6页

以580 t级龙门起重机主梁与刚腿连接处焊缝为例,基于结构应力法分析起重机作业的应力历程,确定多轴非比例的应力特征。建立危险位置处具有焊缝细节的壳-实体混合模型,借助Ansys和Fe-Safe软件的Verity模块,结合载荷谱获取多轴结构应力。... 以580 t级龙门起重机主梁与刚腿连接处焊缝为例,基于结构应力法分析起重机作业的应力历程,确定多轴非比例的应力特征。建立危险位置处具有焊缝细节的壳-实体混合模型,借助Ansys和Fe-Safe软件的Verity模块,结合载荷谱获取多轴结构应力。通过基于路径依赖的循环计数法(PDMR)确定损伤累积路径,引入载荷路径力矩(MLP)概念,将非比例加载路径向比例加载路径转化。根据主S-N曲线估算焊缝处疲劳寿命,并与多轴比例加载寿命分析方法、单轴等效结构应力寿命分析方法的计算结果对比,表明多轴非比例变幅应力的疲劳分析方法的必要性,这为起重机复杂的多轴疲劳分析提供参考与借鉴。 展开更多

关键词 结构应力法 多轴疲劳 非比例加载路径 等效结构应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

铸造起重机金属结构的疲劳评定方法研究 被引量：3

17

作者 魏国前 施棋博 刘京 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第9期128-131,共4页

铸造起重机金属结构的疲劳裂纹源主要位于构造形状突变区域的焊趾部位,裂纹从焊趾处萌生并扩展,因此必须引入局部应力概念对其进行疲劳评定。针对某在役铸造起重机金属结构,分别采用基于中值主S-N曲线的等效结构应力法和基于等效结构应... 铸造起重机金属结构的疲劳裂纹源主要位于构造形状突变区域的焊趾部位,裂纹从焊趾处萌生并扩展,因此必须引入局部应力概念对其进行疲劳评定。针对某在役铸造起重机金属结构,分别采用基于中值主S-N曲线的等效结构应力法和基于等效结构应力强度因子的断裂力学法,估算了端梁结构4条主焊缝危险点的疲劳寿命。结合铸造起重机实测裂纹数据进行了反推计算,获得了等效结构应力法的适用S-N曲线和断裂力学法的适用初始裂纹表面长度。研究表明,常规参数的等效结构应力法和断裂力学法是一般焊接结构疲劳评定的有效方法,但针对焊缝质量有特殊要求的重要焊接结构,必须采用合理的参数才能获得较准确的估算结果。 展开更多

关键词 铸造起重机 疲劳评定 等效结构应力 等效结构应力强度因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

动车组铝合金焊接车体疲劳强度动态可靠度分析

18

作者 卢耀辉 江明俊 +3 位作者 王秋实 张雅东 鲜于悦恒 朱生长 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第2期145-156,共12页

动车组车体焊缝部位在服役过程中承受着复杂的多轴随机载荷,针对其动态疲劳可靠度评估问题,本文建立一种动态应力-强度干涉模型用于精准计算.首先,通过车辆系统动力学模型计算中间车体的垂向及纵向载荷-时间历程,采用代理模型方法将车... 动车组车体焊缝部位在服役过程中承受着复杂的多轴随机载荷,针对其动态疲劳可靠度评估问题,本文建立一种动态应力-强度干涉模型用于精准计算.首先,通过车辆系统动力学模型计算中间车体的垂向及纵向载荷-时间历程,采用代理模型方法将车体所受的多轴随机载荷转化为焊缝部位的动态结构应力.其次,通过雨流计数法将其修正转化为车体焊缝部位的等效结构应力范围,应用两参数威布尔分布拟合得到应力概率分布.最后,由铝合金焊接接头应力-寿命(主S-N)曲线导出强度数据,结合基于损伤的强度退化模型及应力概率分布函数和概率密度函数建立动态应力-强度干涉模型,研究车体动态变化的疲劳强度可靠度.研究结果表明:车体关注部位疲劳强度可靠度在运行初期很高,但随着运行里程的增加会逐渐降低,在1 400万km服役里程中,位于车体底架垂向载荷输入位置附近的搭接焊缝疲劳强度可靠度降低最多,达0.116 5;车体各关注点失效率随着运行里程的增加先减小后增加,呈现出浴盆曲线的早期失效期和损耗失效期特征;采用多项式拟合法计算大型车体结构的动态应力是可行且高效的,可为车体运维及安全可靠度评估提供参考. 展开更多

关键词 车辆工程 焊接车体 等效结构应力 强度退化 动态可靠度

在线阅读 下载PDF 职称材料

钢结构焊缝疲劳强度分析技术的最新进展 被引量：23

19

作者 周张义 李芾 +2 位作者 安琪 黄运华 卜继玲 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期69-75,共7页

在平板焊接钢结构焊缝疲劳强度分析中,近年来国外主要发展起了等效结构应力法和表面外推热点应力法2种新方法。等效结构应力法考虑焊趾部位的结构应力集中效应,应用改进线性化法或节点力法分析结构应力,确保计算结果对有限单元类型、网... 在平板焊接钢结构焊缝疲劳强度分析中,近年来国外主要发展起了等效结构应力法和表面外推热点应力法2种新方法。等效结构应力法考虑焊趾部位的结构应力集中效应,应用改进线性化法或节点力法分析结构应力,确保计算结果对有限单元类型、网格形状及尺寸的不敏感,从而有效区分不同焊接接头类型的焊趾结构应力集中情形;以结构应力为控制参数计算应力强度因子,在主要考虑焊趾缺口、结构板厚、载荷模式等因素影响基础上,基于断裂力学分析确定与焊缝疲劳寿命直接相关的应力参数,导出等效结构应力转化方程;基于上述应力计算和转化方法对焊缝疲劳试验结果数据进行处理,建立焊缝疲劳强度设计单一主S—N曲线,实现对钢结构焊缝的疲劳强度评定和寿命预测。通过比较分析可知,表面外推热点应力法适用于钢结构焊缝设计阶段的方案比较及方案优化;等效结构应力法较适合对钢结构焊缝最终设计方案进行更为精确的焊缝疲劳强度评定和寿命预测以及不能用表面外推热点应力法进行钢结构焊缝疲劳强度分析时。 展开更多

关键词 等效结构应力 网格不敏感 有限元法 焊趾 疲劳分析 表面外推

在线阅读 下载PDF 职称材料

结合S-N曲线和断裂力学的焊接结构疲劳寿命分析 被引量：19

20

作者 魏国前 岳旭东 +1 位作者 党章 何毅斌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期23-27,共5页

针对焊接结构的疲劳裂纹演化过程,将焊接结构的疲劳寿命定义为裂纹萌生寿命Ni和裂纹扩展寿命N_p之和,提出一种结合S-N曲线和断裂力学理论的疲劳寿命分析方法.采用等效结构应力法和99%下限主S-N曲线计算焊接结构的裂纹萌生寿命,并将这一... 针对焊接结构的疲劳裂纹演化过程,将焊接结构的疲劳寿命定义为裂纹萌生寿命Ni和裂纹扩展寿命N_p之和,提出一种结合S-N曲线和断裂力学理论的疲劳寿命分析方法.采用等效结构应力法和99%下限主S-N曲线计算焊接结构的裂纹萌生寿命,并将这一阶段结束时的裂纹看作为半椭圆表面裂纹.采用Paris裂纹扩展模型和半椭圆表面裂纹应力强度因子ΔK计算裂纹扩展寿命N_p.参照某起重机走行梁的疲劳试验结果进行对比和验证研究.结果表明,等效结构应力可以较好地表征复杂焊接结构的裂纹萌生特性,结合S-N曲线和断裂力学的疲劳寿命计算结果与试验结果具有较好的一致性. 展开更多

关键词 焊接结构 疲劳寿命 等效结构应力 S-N曲线 断裂力学

在线阅读 下载PDF 职称材料