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题名对接接头缺口应力集中系数不确定性分析
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作者
甄春博
田子安
刘宇臣
邢世柱
刘社文
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机构
大连海事大学船舶与海洋工程学院
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出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2024年第2期159-164,共6页
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基金
国家重点研发计划重点专项资助项目(2016YFC0301500)。
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文摘
[目的]以典型对接接头为研究对象进行参数化建模,建立焊缝几何形状存在不确定性的有限元模型,来研究焊缝几何存在不确定性的对接接头焊趾处缺口应力集中系数K_(t),并统计分析其分布规律。[方法]首先,对以往采用的网格尺寸和单元类型进行改进,通过有限元网格敏感性分析,研究不同类型的单元以及网格尺寸对K_(t)的影响;其次,沿对接接头焊缝法向提取节点应力,通过绘制应力分布图,确定焊趾处最大应力集中所在部位;然后,通过引入控制点描述对接焊缝几何形状的变化来真实反映焊缝几何形状的不确定性,结合实际测量的焊缝形状数据的分布规律,随机抽样得到大量的焊缝几何参数数据;最后,基于缺口应力法计算K_(t),并对其进行统计分析,探究对接接头在焊缝几何参数存在不确定性时K_(t)的分布规律。[结果]结果表明,K_(t)的分布满足正态分布。[结论]通过探究焊趾处的应力分布,对于分析疲劳强度和提高疲劳寿命预测精度具有重要意义。
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关键词
对接接头
焊缝几何形状
不确定性
缺口应力集中系数
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Keywords
butt joint
weld geometry
uncertainty
notch stress concentration factor
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分类号
U661.43
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名V型缺口应力集中系数分析及应用
被引量：5
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作者
刘斌
李涛
张开林
刘旭
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机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
广州电力机车有限公司
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2017年第11期100-104,共5页
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基金
牵引动力国家重点实验室资助研究课题资助项目(2015TPL_T10)
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文摘
为了分析V型缺口的应力集中系数,引入Filippi缺口应力场方程,计算了对称拉伸(Ⅰ型)和反对称剪切(Ⅱ型)两种载荷类型下的应力场参数。建立拉伸载荷下的V型缺口参数化模型,通过数值计算和理论分析结果比较,验证了Filippi方程的准确性。考虑到缺口根部的微观约束效应,采用Neuber应力平均概念和虚拟缺口半径方法,获得了缺口约束因子,虚拟缺口半径等与缺口参数之间的关系。在此基础上,采用有限元方法计算了尖锐V型缺口在不同约束尺寸和缺口角度下的平均应力集中系数和等效应力集中系数,两种缺口应力集中系数偏差基本保持在10%以下,表明所求解的缺口应力集中系数具有较高的可信度。最后将缺口应力集中系数应用在焊接接头的缺口应力分析中,从而避免了因单元尺寸不同而造成的结果差异。
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关键词
V型缺口
缺口应力集中系数
Filippi方程
微观约束效应
有限元法
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Keywords
V-Notch
Notch SCF
Filippi Equation
Microstructural Support Effect
FEM
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名基于缺口应力法的转向架焊接接头疲劳性能分析
被引量：5
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作者
刘旭
周春平
张开林
姚远
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机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
成都工业职业技术学院轨道交通工程系
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出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第3期42-48,共7页
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基金
国家自然科学基金(51675443)
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文摘
缺口应力法作为焊接结构疲劳设计的新方法以其较高的准确性而得到越来越广泛的应用。鉴于铁道车辆焊接结构尚未建立可靠的缺口疲劳寿命曲线,根据当前转向架焊接接头疲劳试验所提供的数据进行了缺口疲劳分析。疲劳试验名义应力数据源自构架常用材料S355J2所生产的2种焊接接头试样,包括低缺口效应的对接接头和高缺口效应的十字角接头。采用经验公式法和有限元方法对焊接接头的焊趾焊根缺口应力集中系数进行了分析,联合疲劳试验下的名义应力数据建立了转向架焊接接头的缺口疲劳寿命曲线。通过与IIW标准推荐的缺口疲劳曲线FAT225相比较,该曲线具有相当的疲劳等级和更小的曲线斜度;同时从差异系数的角度证明了缺口应力法比名义应力法具有更小的分散性。
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关键词
焊接接头
缺口应力法
S-N曲线
缺口应力集中系数
IIW标准
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Keywords
welded joints
notch stress method
S-N curve
notch stress concentration factor
IIW standard
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分类号
TG405
[金属学及工艺—焊接]
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