ST12鋼拉剪點(diǎn)焊件的疲勞壽命預(yù)測(cè)
發(fā)布時(shí)間:2017-12-18 12:21
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【摘要】:電阻點(diǎn)焊是連接金屬薄板的重要方法之一,因其具有操作簡(jiǎn)單、成本低、效率高、適宜自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn),非常適合大規(guī)模生產(chǎn),被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造的各個(gè)領(lǐng)域。然而點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)在工作時(shí)常處于多軸應(yīng)力及復(fù)雜載荷下,對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析及壽命預(yù)測(cè)十分困難,點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度及壽命預(yù)測(cè)一直是工程中的難題。本文以承受拉剪作用力的ST12低碳鋼板制成的點(diǎn)焊搭接接頭為研究對(duì)象,在MTS疲勞試驗(yàn)機(jī)上對(duì)點(diǎn)焊試樣進(jìn)行了恒幅及多級(jí)變幅加載疲勞實(shí)驗(yàn),對(duì)其疲勞損傷累積與疲勞壽命預(yù)測(cè)進(jìn)行了研究。論文的主要內(nèi)容有:1.在點(diǎn)焊試件疲勞強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)試件進(jìn)行了彈塑性有限元分析,基于斷裂力學(xué)分析了試件焊點(diǎn)周圍的應(yīng)力強(qiáng)度因子分布。對(duì)帶缺口的點(diǎn)焊構(gòu)件進(jìn)行了有限元應(yīng)力分析,并與裂紋萌生位置的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,分析表明點(diǎn)焊試件的疲勞裂紋萌生于距離缺口根部有一定距離的位置上。2.基于疲勞耐久性分析軟件nCode對(duì)恒幅加載下的點(diǎn)焊構(gòu)件進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)分析。分別采用基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力的有限元分析方法,和基于BS7608標(biāo)準(zhǔn)的S-N曲線選取法,進(jìn)行壽命預(yù)測(cè),并與基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合S-N曲線的壽命預(yù)測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比。3.由線性累積損傷準(zhǔn)則對(duì)兩級(jí)疲勞加載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,提出基于應(yīng)力比和載荷水平的兩級(jí)加載下的修正Miner準(zhǔn)則,并進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)。通過非線性疲勞累積損傷準(zhǔn)則和雙線性疲勞累積損傷準(zhǔn)則對(duì)兩級(jí)加載實(shí)驗(yàn)中第二級(jí)載荷下的疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),將預(yù)測(cè)結(jié)果與利用線性累積損傷準(zhǔn)則估算的第二級(jí)載荷下的疲勞壽命預(yù)測(cè)對(duì)比,分析非線性和雙線性準(zhǔn)則在預(yù)測(cè)精度上的不同和對(duì)點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)的適用性。分析了非線性累積損傷公式中所選參數(shù)和雙線性累積損傷分界點(diǎn)參數(shù)對(duì)壽命預(yù)測(cè)的影響。
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG453.9
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1304146
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