Q420D高强钢横向十字焊接接头疲劳寿命数值模拟与试验验证

通过疲劳试验拟合得到Q420D高强钢横向十字焊接接头的应力幅-疲劳寿命(S-N)曲线(试验拟合),采用ANSYS与FE-SAFE软件联合仿真技术预测该十字接头的疲劳寿命并拟合得到S-N曲线(数值拟合),对比分析了数值拟合和试验拟合结果,并分析了现行规范对十字接头疲劳寿命的评价效果。结果表明:十字接头疲劳寿命数值拟合值与试验拟合值的相对误差不大于3.49%,疲劳极限相对误差为0.93%,说明应用ANSYS与FE-SAFE软件联合仿真技术预测十字接头疲劳寿命可靠;试验拟合S-N曲线(存活率50%)与ANSI规范设计曲线吻合较好,而95%存活率下的试验拟合曲线与DNV规范设计曲线吻合较好;当循环次数高于2×10^(5)周次时,EN规范较ANSI规范能更好地评估十字焊接接头疲劳寿命,且具有足够的安全储备。

经济节约型Q420D钢板的生产技术

通过热机械控制工艺(TMCP)将普通Q345B钢板升级为Q420D钢板,研究了不同热轧工艺下试验钢的显微组织和力学性能。结果表明:试验钢的强韧性能均能满足GB/T 1591-2008的要求;钢板1/4厚度处的组织比1/2厚度处的明显细化,且采用开轧温度为780℃,终轧温度为790℃的精轧工艺处理后,试验钢的组织最为细小;随着冲击试验温度的降低,试验钢裂纹稳定扩展阶段的吸收能量和止裂吸收能量逐渐减小,表现为冲击功降低。