不同接头形式疲劳寿命数值模拟与试验验证

Numerical simulation and experimental verification of fatigue life for different joint forms

以T形接头的不同接头形式为研究对象,建立满焊接头、未满焊接头和延伸焊接头的有限元模型,在滑开型裂纹扩展形式,模拟不同应力幅值作用下的疲劳寿命;采用高频疲劳试验机,验证数值模拟结果的正确性。结果表明:不同接头形式数值模拟与疲劳试验在不同应力幅值作用下疲劳循环次数和疲劳S-N曲线一致;随着应力幅值的减小,疲劳的次数逐渐增加,断裂位置均发生在熄弧处;在应力幅值为60 MPa时,未满焊、满焊和延伸焊接头数值模拟结果最大相对误差分别为5.24%,3.79%和3.56%;仿真结果误差满足工程要求,可预测不同接头形式的疲劳寿命。在50%存活率S-N曲线,循环周次为2×10^(6)时的疲劳强度,满焊接头比未满焊接头疲劳强度高26.3%;满焊和未满焊接头的S-N曲线接近平行;满焊和延伸焊接头S-N曲线相交。