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第猿远卷 第圆 期 焊摇 接摇 学摇 报 灾燥造援猿远摇 晕燥援圆
圆园员缘 年 圆 月 栽砸粤晕杂粤悦栽陨韵晕杂韵云栽匀耘悦匀陨晕粤宰耘蕴阅陨晕郧陨晕杂栽陨栽哉栽陨韵晕 云藻遭则怎葬则赠摇 圆园员缘
梯形波纹腹板焊接梁疲劳寿命分析
董亚飞袁摇 魏国前袁摇 岳旭东袁摇 余摇 震
渊武汉科技大学机械自动化学院袁武汉摇 源猿园园愿员冤
摘摇 要院针对梯形波纹腹板焊接梁结构袁分别基于不同的表征应力方法渊名义应力法尧热点应力法尧等效结构应力
法冤建立梁结构的有限元模型袁研究焊缝处各表征应力的分布规律袁分析裂纹产生的位置袁计算疲劳寿命袁比较不同
表征应力的评定效果援 结果表明袁名义应力和热点应力的分布曲线相似袁存在一定的波纹特性袁但根据波纹变化无
法准确判断裂纹产生位置及预测疲劳寿命曰等效结构应力分布曲线的波纹变化特性十分显著袁可较好地预测裂纹
产生位置并较准确地估算疲劳寿命援 因此建议采用等效结构应力作为梯形波纹腹板焊接梁结构的寿命控制参量援
关键词院梯形波纹腹板曰 疲劳寿命曰 名义应力曰 热点应力曰 等效结构应力
中图分类号院栽郧源园缘摇 摇 文献标识码院粤摇 摇 文章编号院园圆缘猿原猿远园载渊圆园员缘冤园圆原园园苑怨原园源
园摇 序摇 摇 言 纹腹板的连接焊缝局部应力状态十分复杂袁名义应
力不能够作为有效的寿命控制参量援 为此文中参照
波纹腹板焊接梁是一种新型焊接梁结构袁通常 文献咱员暂的波纹腹板焊接梁模型袁分别采用名义应
采用焊接方式生产援 波纹腹板焊接梁的腹板波形一 力法尧热点应力法尧等效结构应力法研究其分布规
般有梯形尧正弦尧半圆等构造袁其中梯形波纹腹板最 律袁探索不同疲劳评定方法的应用效果袁旨在找出针
为广泛援 梯形波纹腹板存在平直段尧圆弧过渡段和 对波纹腹板焊接梁的合理疲劳评定方法援
倾斜段袁不同区段相交部位的焊缝细部存在整体和
局部的几何不连续袁对波纹腹板梁的受弯性能和疲 员摇 焊接结构的疲劳评定方法
劳特性产生很大的影响援 杂葬怎泽藻等人咱员暂针对波纹腹
板焊接梁结构开展了足尺寸试件的疲劳试验袁发现 员援员摇 名义应力法
疲劳危险点主要位于下翼缘焊缝圆弧过渡段与倾斜 名义应力法是对金属结构进行疲劳评定的传统
段的交汇处袁表明几何不连续会引起焊缝局部区域 方法袁其基本原理是针对不同的焊接接头和载荷类
的应力集中袁严重影响焊接结构的疲劳强度援 粤灶葬皂蚤 型选择不同的杂原晕 曲线进行寿命计算袁数学模型为
等人咱圆袁猿暂建立了员辕圆个波纹段的简单拉伸有限元模 造早晕越造早粤 垣月造早驻滓 渊员冤
型袁采用名义应力法进行了疲劳计算和分析袁得到了 式中院晕为疲劳寿命曰造早粤 为杂原晕对数曲线与造早晕轴
与文献咱员暂类似的结果袁并提出可以采用 陨陨宰标准 的截距曰月为杂原晕对数曲线的斜率曰驻滓为应力变程援
中云粤栽员园园或粤粤杂匀栽韵标准中悦类等级进行疲劳强 目前比较常用的标准有粤粤杂匀栽韵袁陨陨宰袁月杂苑远园愿袁
度计算援 李国强等人咱源暂 咱缘暂 郧月缘园园员苑等援 实践表明袁确定复杂焊接结构的接头
尧宰葬灶早等人 开展了多根波
纹腹板焊接梁的疲劳试验袁并进行疲劳寿命评定袁建 类型非常困难袁文中拟采用前两种标准的若干典型
议采用郧月缘园园员苑要圆园园猿标准中猿类构件疲劳强度以 杂原晕 曲线开展寿命计算袁参数如表员所示援
及粤粤杂匀栽韵标准中月类或 月忆类下限进行该类结构 员援圆摇 热点应力法
的疲劳评定援 实际上述研究采用的杂原晕 曲线各异袁 热点应力法是国际上评定焊接结构疲劳寿命较
理论计算结果和试验结果缺乏令人满意的一致性袁 常用的方法援 热点应力法用结构热点即疲劳危险点
其主要原因在于波纹腹板焊接梁构件在弯曲作用下 的结构应力最大值表征焊趾局部应力袁一般由线性
翼缘受到附加的横向弯曲作用咱远暂 袁导致下翼缘与波 外推插值法得到咱苑暂援 陨陨宰 标准推荐采用距离焊趾
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