本文采用ABAQUS有限元分析軟件對超聲沖擊處理焊接接頭的疲勞性能進行研究。首先模擬T型接頭的超聲沖擊處理過程,采用兩種熱點應力法:厚度線性化法（TTWT）、表面外推法（LSE）,研究材料強度和主板厚度對超聲沖擊態(tài)接頭疲勞設計S-N曲線和疲勞強度的影響。結果表明,相對于表面外推法（LSE）,厚度線性化法（TTWT）更適合用來研究材料強度和板厚對超聲沖擊態(tài)接頭疲勞性能的影響;超聲沖擊態(tài)接頭的S-N曲線斜率m可以采用隨材料強度變化的值;與焊態(tài)接頭不同,T型超聲沖擊態(tài)接頭的厚度修正系數(shù)為負值,并且隨著材料強度提高,厚度修正系數(shù)值增大。采用順序耦合法模擬對接接頭的焊接過程,在焊接殘余應力場的基礎上進行超聲沖擊處理,并對超聲沖擊態(tài)接頭施加循環(huán)載荷,研究沖擊態(tài)接頭在不同循環(huán)載荷下的應力釋放規(guī)律。結果表明,在循環(huán)載荷下,超聲沖擊態(tài)接頭會發(fā)生應力釋放,并且應力釋放主要發(fā)生在第一個循環(huán)周次,隨著循環(huán)周次增加,應力繼續(xù)釋放,但釋放程度很小;在不同應力幅下,超聲沖擊態(tài)接頭的應力釋放程度不同,隨著應力幅的增加應力釋放程度增大;在不同應力比的循環(huán)載荷下,與應力比R等于0.1相比,應力比R等于-1時殘余應力釋放程... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

超聲沖擊原理示意圖

并且提出新的斜率值 m 等于 10。Zhao[13]等丸處理的非承載和承載 T 型管接頭的 S-N 曲線，結果結果偏大，熱點應力法比名義應力法更合適，非承載處用 m 等于 10 合適，承載處理接頭的 S-N 曲線用 m 等Marquis[27]總結了 228 個超聲沖擊態(tài)接頭的疲勞實驗數(shù) m 等于 5 可以用來有效評估超聲沖擊態(tài)接頭的疲勞性礎上提出以疲勞強度 fy 等于 355MPa 作為參考，材料強度提高 12.5%。Hakimi[28]等研究了材料對高頻機械沖，疲勞強度與材料強度有關，疲勞強度每提高 13.2Ma。對于焊態(tài)接頭，疲勞設計 S-N 曲線的斜率 m 為固定度值只與焊接接頭類型有關，與材料強度無關。對于超聲明，沖擊態(tài)接頭的疲勞設計 S-N 曲線的斜率 m 不再為 材料強度提高，沖擊態(tài)接頭的疲勞強度提高。但是目與材料強度的關系至今還不明確，仍需要不斷研究。

天津大學碩士學位論文置在焊趾處，必須進行厚度修正，以板厚 25 mm 為參考疲勞強度通過如下公式進行修正：n 表厚度修正因子，tref等于 25 mm，teff是板的有效厚度，teff的確定方法如圖 1-3 所示，其中 L 表示焊趾的距離， t，如果 L/t≤2，那么 teff取 0.5*L 和 t 中較大的值。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3242645