焊接是目前工程結(jié)構(gòu)中最主要的連接方式,焊接結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種行業(yè),在交變載荷作用下,疲勞破壞是引起焊接結(jié)構(gòu)失效的主要原因之一,而焊接結(jié)構(gòu)的疲勞性能主要由焊接接頭的疲勞性能決定,因此對焊接接頭進行疲勞分析是非常必要的。在焊接過程中,焊接結(jié)構(gòu)存在不可避免的缺陷,導(dǎo)致焊縫局部產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng),最為顯著的是焊趾部位的疲勞裂紋現(xiàn)象。本文針對十字焊接接頭,考慮復(fù)雜焊縫局部形貌,并結(jié)合彈塑性理論,研究焊縫形貌對多裂紋萌生行為的影響,采用有限元仿真與疲勞試驗相結(jié)合的方法,借助斷口反演技術(shù),在焊趾處先后插入不同尺寸的多裂紋,研究疲勞全過程中多裂紋的演變規(guī)律和相對應(yīng)的壽命變化,并分析了裂紋尺寸對焊趾部位應(yīng)力狀態(tài)的影響。主要研究內(nèi)容如下:(1)以十字焊接接頭為研究對象,考慮焊縫局部形貌,建立三維有限元模型,計算焊趾區(qū)域的應(yīng)力和應(yīng)變分布,并與不考慮焊縫局部形貌的數(shù)值模擬結(jié)果對比分析,研究焊縫形貌對焊接接頭多裂紋萌生位置的影響。對試件開展變幅載荷下的循環(huán)拉伸試驗,利用Manson-Coffin應(yīng)變壽命模型計算多裂紋的萌生壽命,研究焊縫局部形貌對焊接接頭疲勞壽命的影響規(guī)律,并與試驗結(jié)果對比,揭示多裂紋的萌生行為。(...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1本研究的結(jié)構(gòu)框架圖

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文7循環(huán)拉伸疲勞試驗結(jié)果進行對比。（2）結(jié)合FRANC-3D和ABAQUS提出了一個多裂紋仿真方案，并將其用于多裂紋擴展的仿真，將模擬出的裂紋擴展過程與通過循環(huán)拉伸疲勞試驗下獲得的十字焊接接頭疲勞斷口的海灘條帶進行對比，計算并得到了不同裂紋擴展階段應(yīng)力強度因....

圖2.1十字焊接接頭試件幾何尺寸示意圖（mm）

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文10Ni——裂紋萌生壽命。各參數(shù)間關(guān)系如公式2-2所示[55]：cbnSKKSSbnynffuu/)002.0()(3700.959171.2log1667.0""/1""f""""（2-2）式中Su——抗拉強度；Sy——屈服極限；n’——循環(huán)應(yīng)變硬化指數(shù)....

圖2.2焊趾線方向幾何尺寸

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文11試件母材為Q345，其化學(xué)成分和基本力學(xué)性能如表2.1和表2.2所示：表2.1Q345化學(xué)成分C（%）Si（%）Mn（%）P（%）S（%）0.160.351.340.160.06表2.2Q345基本力學(xué)參數(shù)屈服強度σs（MPa）抗拉強度σb（MPa）彈....

圖2.3焊縫幾何參數(shù)測量

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12為了同時研究焊趾線方向的幾何形貌和焊縫方向的幾何形貌對焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能的影響，分別設(shè)置兩種對照組，“對照組一”在對十字焊接接頭的幾何建模時考慮焊趾線方向幾何尺寸，模擬出焊趾圓弧波形，圓弧波形之間采用直線模擬焊縫形貌，即圓弧狀焊縫模型；“對照組二”不考慮....

本文編號：4041849