發(fā)布時間：2021-10-09 19:25

　　疲勞破壞是船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)物的主要破壞形式之一,船舶與海洋結(jié)構(gòu)物中大多數(shù)焊接結(jié)構(gòu)均處在多軸受力狀態(tài)。目前應(yīng)用于多軸疲勞強度評估的準則有很多,但是對于哪一種準則的適用范圍更廣、評估精度更高,研究人員仍然沒有統(tǒng)一觀點。因此,比較分析常用的多軸疲勞評估準則的評估結(jié)果,并在此基礎(chǔ)上進行修正,提出一種更適用的多軸疲勞準則具有重要意義。為了提出一種能夠廣泛應(yīng)用于焊接接頭多軸疲勞評估的準則,本文將IIW推薦的缺口應(yīng)力法運用到焊接接頭多軸疲勞評估中。首先,基于缺口應(yīng)力法重新評估焊接接頭單軸疲勞強度,對比缺口應(yīng)力評估結(jié)果與名義應(yīng)力評估結(jié)果的差異,分析IIW推薦的單軸缺口應(yīng)力S-N曲線用于不同焊接接頭單軸疲勞強度評估時的適用情況。結(jié)果表明,IIW推薦的單軸缺口應(yīng)力S-N曲線適用于角焊縫接頭的疲勞評估,但并不適用于對接接頭的疲勞評估。通過對缺口應(yīng)力法評估結(jié)果的分析,對于對接接頭,缺口應(yīng)力S-N曲線應(yīng)定義為:疲勞等級FAT為215MPa,曲線斜率m為4。而后,基于缺口應(yīng)力法評估焊接接頭多軸疲勞強度,針對缺口應(yīng)力方法的特點,提出了缺口應(yīng)力分量的局部坐標下的簡化表達方式,導(dǎo)出了缺口局部坐標系下,各缺口應(yīng)力分量的... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多軸疲勞評估準則研究現(xiàn)狀
        1.2.2 缺口應(yīng)力法研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 多軸缺口應(yīng)力分析理論基礎(chǔ)
    2.1 虛擬半徑計算方法
    2.2 缺口應(yīng)力狀態(tài)分析
    2.3 任意平面上的應(yīng)力狀態(tài)
    2.4 缺口應(yīng)力集中系數(shù)
    2.5 任意平面上的應(yīng)力幅值與平均值
        2.5.1 軌跡線ψ的定義
        2.5.2 正應(yīng)力幅值與平均值
        2.5.3 剪應(yīng)力幅值與平均值
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于缺口應(yīng)力法的單軸疲勞評估
    3.1 缺口應(yīng)力數(shù)值分析方法
        3.1.1 缺口局部模型建立
        3.1.2 缺口局部網(wǎng)格細化
    3.2 單軸疲勞試驗資料
    3.3 名義應(yīng)力S-N曲線評估
    3.4 缺口應(yīng)力S-N曲線評估
        3.4.1 有限元建模
        3.4.2 有限元計算結(jié)果分析
        3.4.3 缺口應(yīng)力S-N曲線評估
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于缺口應(yīng)力法的多軸疲勞評估
    4.1 多軸疲勞評估準則
        4.1.1 von Mises 等效應(yīng)力準則
        4.1.2 IIW準則
        4.1.3 EESH準則
        4.1.4 C-S準則
        4.1.5 Findley 準則
        4.1.6 MWCM準則
    4.2 多軸疲勞試驗資料
        4.2.1 多軸疲勞試驗
        4.2.2 試驗加載方式與載荷函數(shù)
    4.3 有限元模型及結(jié)果分析
        4.3.1 有限元建模
        4.3.2 計算結(jié)果分析
    4.4 多軸疲勞強度評估
        4.4.1 臨界面選取
        4.4.2 多軸疲勞評估結(jié)果比較分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于缺口應(yīng)力法的Findley準則修正
    5.1 臨界面上的應(yīng)力比修正
        5.1.1 修正系數(shù)計算公式
        5.1.2 應(yīng)力比修正評估結(jié)果分析
    5.2 多軸載荷相位差修正
        5.2.1 修正系數(shù)計算公式
        5.2.2 相位差修正評估結(jié)果分析
    5.3 修正Findley準則
        5.3.1 準則的定義
        5.3.2 等效缺口應(yīng)力S-N曲線
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于缺口應(yīng)力法的焊接接頭疲勞強度評估[J]. 嚴仁軍,何豐,諶偉.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2017(05)
[2]基于缺口應(yīng)力法的焊接接頭多軸疲勞分析[J]. 劉旭,張開林,劉斌,姚遠.  重慶大學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[3]缺口應(yīng)力分析方法的發(fā)展及其在焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析中的應(yīng)用[J]. 劉旭,周春平,張開林,姚遠.  機械強度. 2016(06)
[4]基于缺口應(yīng)力法的焊接接頭疲勞分析[J]. 劉旭,張開林,姚遠,王曉鵬.  工程力學(xué). 2016(06)
[5]材料多軸疲勞破壞準則回顧[J]. 王英玉,姚衛(wèi)星.  機械強度. 2003(03)
[6]多軸疲勞的應(yīng)變—壽命曲線[J]. 趙少汴.  機械強度. 1999(04)
[7]多軸應(yīng)力疲勞失效的基本準則[J]. 程沅生.  力學(xué)與實踐. 1984(03)

碩士論文
[1]基于多軸準則的焊接接頭缺口疲勞壽命分析[D]. 劉斌.西南交通大學(xué) 2017
[2]考慮復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命估算研究[D]. 劉健.南京航空航天大學(xué) 2009



本文編號：3426871