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

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等效结构应力法的焊接疲劳评估 被引量：9

2

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

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基于等效结构应力法的焊接构架疲劳损伤评估 被引量：19

3

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

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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

4

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

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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

5

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

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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

6

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

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基于ANSYS/FE-SAFE分析的当量结构应力法焊缝疲劳评定 被引量：4

7

作者 杨旭 钱才富 《化工设备与管道》 CAS 2013年第3期22-25,共4页

介绍了ASMEⅧ-2中所采纳的当量结构应力法进行焊缝疲劳评定的原理,并以某回流罐为工程实例,使用有限元分析软件ANSYS/FE-SAFE对回流罐上手孔与罐体之间的焊缝疲劳寿命进行分析,同时考察了网格大小、单元类型以及填角焊缝的影响。结果发... 介绍了ASMEⅧ-2中所采纳的当量结构应力法进行焊缝疲劳评定的原理,并以某回流罐为工程实例,使用有限元分析软件ANSYS/FE-SAFE对回流罐上手孔与罐体之间的焊缝疲劳寿命进行分析,同时考察了网格大小、单元类型以及填角焊缝的影响。结果发现,基于当量结构应力法进行焊缝疲劳评定得到的疲劳寿命对网格密度不敏感,受单元类型的影响很小;填角焊缝的存在有利于提高焊缝的疲劳寿命。 展开更多

关键词 当量结构应力法 焊缝 疲劳评定 有限元

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基于结构应力法的焊缝错边疲劳性能分析 被引量：5

8

作者 赵秋 黄冠铭 +1 位作者 王苹 郭杨斌 《铁道建筑》 北大核心 2021年第5期22-27,共6页

为了研究焊缝错边程度及相关错边处理方法对焊接件疲劳性能的影响,选用常见的对接焊试件作为研究对象,基于结构应力法,采用有限元软件ABAQUS分别计算试件在拉伸荷载、弯曲荷载和拉-弯组合荷载作用下的应力集中系数和疲劳寿命,分析错边... 为了研究焊缝错边程度及相关错边处理方法对焊接件疲劳性能的影响,选用常见的对接焊试件作为研究对象,基于结构应力法,采用有限元软件ABAQUS分别计算试件在拉伸荷载、弯曲荷载和拉-弯组合荷载作用下的应力集中系数和疲劳寿命,分析错边程度、堆焊坡度、焊缝余高、焊趾半径等参数对疲劳性能的影响规律。研究结果表明:焊缝错边对拉伸荷载和拉-弯组合荷载较为敏感,且疲劳性能随错边程度的增加明显下降;焊缝错边对弯曲荷载不敏感,且当拉-弯组合荷载中弯曲荷载比例增大时,疲劳性能明显提升;设置堆焊坡度对改善拉伸荷载工况下疲劳性能效果最为显著,而焊缝余高和焊趾半径对疲劳性能的影响较小。 展开更多

关键词 钢结构 对接焊接头 焊缝错边 数值模拟 结构应力法 疲劳性能

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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

9

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

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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

10

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

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基于八节点二次壳单元的等效结构应力法 被引量：3

11

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

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基于结构应力法的环焊结构S-N曲线分析 被引量：2

12

作者 王举金 阳光武 +1 位作者 杨冰 王峰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期63-68,I0003,I0004,共8页

工程上多采用△F-N曲线来预测环焊的疲劳寿命,但耗时费力且不具普适性,为改进上述不足,提出了一种环焊试件疲劳寿命评估的S-N曲线.采用多种试件进行拉剪疲劳试验得到疲劳寿命,利用壳单元、梁单元以及刚性rigid单元建立环焊有限元模型,... 工程上多采用△F-N曲线来预测环焊的疲劳寿命,但耗时费力且不具普适性,为改进上述不足,提出了一种环焊试件疲劳寿命评估的S-N曲线.采用多种试件进行拉剪疲劳试验得到疲劳寿命,利用壳单元、梁单元以及刚性rigid单元建立环焊有限元模型,根据结构应力法计算拉剪载荷下环焊结构应力,以焊核处的应力范围△σs为纵坐标,试验寿命N为横坐标,采用两参数对数模型,以最小二乘法对疲劳数据线性拟合得到环焊疲劳寿命评估的S-N曲线方程.结果表明,数据点大都位于5倍寿命范围内,其预测寿命较为接近试验真实寿命,能够为环焊结构的寿命预测提供一定的参考. 展开更多

关键词 环焊 结构应力法 疲劳 应力寿命曲线

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基于频域结构应力法的牵引电机结构振动疲劳分析 被引量：5

13

作者 申政 方吉 +3 位作者 汤黎明 杨敏 杨健 王耀亭 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期814-821,共8页

牵引电机是动车组动力输出的核心部件。近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,激励载荷频率也随之提高。为保证产品设计的可靠性,牵引电机焊接结构在高频载荷激励条件下的疲劳性能亟待研究。为研究某转向架的侧悬挂式牵引电机结构... 牵引电机是动车组动力输出的核心部件。近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,激励载荷频率也随之提高。为保证产品设计的可靠性,牵引电机焊接结构在高频载荷激励条件下的疲劳性能亟待研究。为研究某转向架的侧悬挂式牵引电机结构焊缝疲劳,引入频域结构应力法,设计相关焊接小试件,采用直耦式电动振动试验系统,基于IEC 61373标准2010版本中的随机加速度载荷谱进行随机振动疲劳试验。考虑焊接结构局部细节对其疲劳寿命的影响,建立带焊缝细节的电机壳体有限元模型,采用频域结构应力法对电机壳体结构的疲劳寿命进行预测与评估。研究结果表明:在频域结构应力法采用中值主S-N曲线,结构阻尼系数取0.02计算的疲劳寿命与试验结果比较接近,且疲劳开裂的起始位置也与试验一致。该电机壳体结构的关键焊缝均满足IEC 61373标准中规定的抗疲劳性能要求。该电机结构在实际随机振动疲劳试验过程中未出现焊缝疲劳失效现象,试验结果与分析评估结果一致,验证了电机常用材料Q345E钢结构阻尼选值的合理性及频域结构应力法的有效性,说明频域结构应力法可为我国电机焊接结构的抗疲劳设计提供有效的技术支持。 展开更多

关键词 牵引电机 焊接结构 随机振动 频域结构应力法 寿命预测

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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

14

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

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基于Battlle结构应力法的电铲斗杆焊接结构疲劳评估 被引量：3

15

作者 邹伟 程书培 萧筝 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1473-1479,共7页

针对循环载荷下的斗杆复杂焊接结构疲劳强度问题,使用瞬时模态动态分析法求解了斗杆部件在循环载荷下的应力时间历程;使用网格不敏感的Battlle结构应力法计算了焊接结构疲劳寿命,发现原斗杆焊接结构疲劳强度不足,原因是耳板连接结构刚... 针对循环载荷下的斗杆复杂焊接结构疲劳强度问题,使用瞬时模态动态分析法求解了斗杆部件在循环载荷下的应力时间历程;使用网格不敏感的Battlle结构应力法计算了焊接结构疲劳寿命,发现原斗杆焊接结构疲劳强度不足,原因是耳板连接结构刚度不协调,造成应力集中。改进焊接结构增加了过渡板块,焊缝附近的最大结构应力比原结构下降44.9%,应力比较均匀,疲劳寿命评估为4年5个月。改进焊接结构在两台设备中已使用超过3年无焊缝失效发生,满足使用要求。对于实物试验难以实现的大型焊接结构,基于Battlle结构应力法的数值计算可以为结构设计提供依据。 展开更多

关键词 Battlle结构应力法 电铲斗杆 焊接结构 疲劳寿命

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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

16

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

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基于子结构瞬态结构应力的轨道车辆焊接结构疲劳寿命评估方法研究 被引量：11

17

作者 周韶泽 郭硕 +3 位作者 张军 陈秉智 兆文忠 李永华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期48-54,共7页

瞬态疲劳分析比频域疲劳分析更能反映结构动态特性。该方法因轨道车辆有限元模型太大,仿真时间成本过高而难以被大量、广泛应用。提出基于子结构瞬态结构应力的轨道车辆焊接结构疲劳寿命评估方法。基于Guyan缩减理论,提出子结构模态匹... 瞬态疲劳分析比频域疲劳分析更能反映结构动态特性。该方法因轨道车辆有限元模型太大,仿真时间成本过高而难以被大量、广泛应用。提出基于子结构瞬态结构应力的轨道车辆焊接结构疲劳寿命评估方法。基于Guyan缩减理论,提出子结构模态匹配方法确定动态子结构模型,再对动态子结构模型进行刚柔耦合仿真获得载荷历程。对该模型生成的焊缝子结构模型进行瞬态分析,获得等效结构应力响应时程进行焊缝疲劳寿命评估。以某高速列车焊接车体验证,研究结果表明:所提出方法能考虑轨道车辆刚柔耦合模拟和结构的动态振动特性,与传统方法相比,模态分析时间减少到47%,焊缝疲劳寿命评估结果误差不超过2%,但瞬态仿真时间减少95%。该方法还可以运用于其他焊接结构的瞬态仿真疲劳寿命评估。 展开更多

关键词 子结构 刚柔耦合 瞬态分析 焊接结构 结构应力法 疲劳寿命

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角接接头疲劳失效机理分析及寿命预测方法

18

作者 翁硕 周晓洋 +3 位作者 罗陵华 袁奕雯 冯金芝 邵珊珊 《焊接学报》 北大核心 2025年第7期23-31,共9页

对Q345钢单边焊角接接头进行压弯疲劳性能测试,通过不同应力水平下的加载试验,获取其疲劳寿命数据,分析疲劳裂纹萌生与扩展行为,揭示了接头在循环载荷作用下的失效机理.结果表明,随着应力水平的增加,焊接接头的疲劳失效位置由焊根处逐... 对Q345钢单边焊角接接头进行压弯疲劳性能测试,通过不同应力水平下的加载试验,获取其疲劳寿命数据,分析疲劳裂纹萌生与扩展行为,揭示了接头在循环载荷作用下的失效机理.结果表明,随着应力水平的增加,焊接接头的疲劳失效位置由焊根处逐渐转移至焊趾区域,表现出明显的失效位置迁移现象.进一步的微观组织分析发现,失效位置迁移现象主要受材料局部强度差异及焊缝微观缺陷等因素引起的应力集中分布变化影响.为实现对角接接头疲劳寿命的合理评估,基于试验结果,分别采用缺口应力法与结构应力法进行寿命预测和对比分析.结果显示,结构应力法在不同应力水平下均具有较好的预测精度,预测疲劳寿命数据均落于二倍寿命分布带范围内,优于缺口应力法,验证了结构应力法在焊接接头疲劳寿命评估中的适用性与可靠性. 展开更多

关键词 角接接头 结构应力法 缺口应力法 疲劳性能 寿命预测方法

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焊接结构超高周疲劳主S-N曲线拟合及寿命预测方法 被引量：13

19

作者 周韶泽 郭硕 +2 位作者 陈秉智 张军 兆文忠 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期76-82,I0008,共8页

超声波疲劳试验是获得焊接接头超高周疲劳强度的实用方法.目前还没有有效方法能够预测和评估任意焊接接头形式的超声超高周疲劳寿命.文中提出了一种超声简谐共振条件下,评估焊接接头疲劳寿命的瞬态结构应力法,以及超声超高周疲劳主S-N... 超声波疲劳试验是获得焊接接头超高周疲劳强度的实用方法.目前还没有有效方法能够预测和评估任意焊接接头形式的超声超高周疲劳寿命.文中提出了一种超声简谐共振条件下,评估焊接接头疲劳寿命的瞬态结构应力法,以及超声超高周疲劳主S-N曲线拟合方法.基于已公开的300个焊接接头试验数据,拟合了铝合金焊接接头20 kHz超高周主S-N曲线.通过共振模型瞬态仿真分析,后雨流计数获得响应等效结构应力谱,与超高周疲劳主S-N曲线预测焊接结构疲劳寿命.结果表明,结构应力集中系数不会因焊接接头受到振动或外载大小变化而改变;拟合的超高周疲劳主S-N曲线是一条新的m=16.5的窄带,将主S-N曲线法理论的适用范围拓展到了超高周区域,可用于任意接头形式的焊接结构件超声振动超高周疲劳寿命预测. 展开更多

关键词 超高周疲劳 结构应力法 焊接接头 主S-N曲线 超声波振动

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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

20

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

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