两级加载下两焊点拉剪点焊接头的损伤

对带有两个焊点的拉剪点焊试样进行了两级变幅疲劳加载,应力幅和平均应力均不相等.结果表明,两级变幅加载下存在应力次序效应.在低—高加载时存在"锻炼效应",线性累积损伤的值大于1;在高—低加载时存在"过载效应",高—低加载下的线性累积损伤值也大于1.在高—低加载方式下,高水平应力作用后,低水平应力剩余疲劳寿命大于按线性疲劳累积损伤法则所估算的剩余寿命,低应力作用下的剩余寿命甚至大于低应力单独作用下的全寿命.高—低加载下的线性累积损伤结果表明,焊点边缘更象是一个缺口.

基于固有频率的两级加载下拉剪点焊结构疲劳损伤分析

对两个焊点的拉剪电阻点焊试样,进行了低-高和高-低非等平均载荷的两级加载,分析了点焊结构的疲劳损伤累积规律。测量了疲劳破坏过程中,动态响应固有频率随循环数的增加的变化。结果表明:对于低-高加载,实验结果存在"锻炼效应",随着较低载荷循环数的增多,疲劳寿命有变长的趋势;对于高-低加载,在较低载荷作用下疲劳寿命变长,存在过载延迟现象。使用固有频率可以很好地监测"锻炼效应"和过载延迟。

两级加载下ST12点焊接头的疲劳累积损伤

近几十年来,关于点焊问题,国内外学者从焊接性、影响因素到拉伸疲劳特性等方面展开了大量试验及理论研究,进行了一些关于强度问题的理论研究分析。本文以承受拉剪作用的ST12点焊接头作为研究对象,通过两级加载试验,分析了载荷顺序、平均应力和过载效应等因素对电焊接头寿命的影响。

两级低-高加载下拉剪点焊试样的疲劳损伤研究

对拉剪点焊试样进行了两组不同载荷水平的两级低-高循环加载试验,得到随第一级载荷下循环数变化,点焊试样的剩余寿命和总疲劳寿命变化规律。使用Miner线性累积损伤理论计算得到两种不同载荷水平下试样总的疲劳损伤。结果表明:对于低-高加载,随着低载水平下循环数的增多,高载荷水平下的剩余寿命以及损伤值呈逐渐减小趋势,总疲劳寿命逐渐增大。当低载水平载荷幅值较小时,点焊试样破坏时的累计损伤值普遍存在小于1的现象,且这种现象可能对疲劳寿命估算存在一定的影响。

铜引线键合中两级加载方式下硅基板应力

铜引线键合在集成电路封装工业中得到了越来越多的应用。在铜引线键合中,采用压力两级加载的方式能够减少硅基板的损坏,但其机理目前还不清楚。该文建立了3D非线性有限元模型来模拟铜引线键合过程,比较了常规加载和两级加载方式中的硅基板受力状态。结果表明:超声功率相同且铜球变形相同时,两级加载方式中基板承受的压应力大于常规加载方式,拉应力两者相近,而剪应力则小于常规加载方式。不同加载方式下的基板受力分析为找出两级加载方式减少基板缺陷的作用机理提供了依据。

两级载荷作用下疲劳短裂纹扩展与疲劳损伤

通过正火３５钢带孔圆棒试样的旋弯疲劳试验，研究了两级加载下孔边疲劳短裂纹扩展的统计特性，以及应力水平改变对疲劳短裂纹扩展的影响。通过这些研究结果说明了两级加载条件下Ｍｉｎｅｒ累积损伤∑ｎｉ／Ｎｉ围绕１绕动的物理机制。

两级循环加载下路基土附加变形特性的试验研究

为研究既有路基运营变形稳定后,在新增加交通荷重情况下路基的附加变形发展趋势,基于动三轴仪,设计了两级动荷载的循环加载试验方案,在第一级动力加载变形稳定后,通过施加不同的循环荷载幅值、频率分析后续动力加载条件下路基土的附加变形。结果表明,路基土的附加变形随第二级循环荷载幅值增加显著增大,随第二级循环荷载频率的增大而减小;第一级循环荷载幅值越大或频率越低,第二级循环荷载作用下路基土的附加变形越小。路基土经历第一级循环荷载作用变形稳定后,再次受更大幅值水平的第二级循环荷载作用,由此产生的新的附加变形较第一级循环荷载引起的塑性变形小许多。试验结果为路基永久变形计算和评估提供了数据基础。

2A12铝合金的多轴加载疲劳行为

采用SDN100/1000电液伺服拉扭复合疲劳试验机对2A12铝合金进行多关键参数的多轴疲劳性能研究,通过对断口的微观分析探究疲劳失效机理。结果表明:等效应力加载条件下,随拉扭相位差的增加疲劳寿命降低,0°相位差下断面裂纹源区能观察到轮胎状、鱼骨状以及钟乳石状的特殊形貌,裂纹扩展区存在二次裂纹和模糊的疲劳条带;分别改变拉、扭平均应力,多轴疲劳寿命均降低,裂纹源区能看到白色絮状的氧化物,瞬断区存在二次裂纹和剪切型韧窝;不同加载波形条件下,正弦波对应最长的多轴疲劳寿命,三角波次之,方波时最短且体现出最大的结构耗能。低-高两级加载条件下,材料产生"锻炼效应"。

高-低加载下载荷幅值对疲劳寿命的影响

对拉剪电阻点焊试样进行了两级加载疲劳试验,试验中,第1组试件的2个载荷水平均在低周范围,第2组试件的一个载荷水平在低周范围,另一个在高周范围。结果表明,对于高-低加载,其存在过载延迟现象,并且在低-中高周疲劳的过程中,存在明显寿命增加的现象。利用线性损伤累积准则,分析了两级加载下的累积损伤规律和载荷幅值差异对于累积损伤的影响。

ST12汽车钢板拉剪点焊接头的疲劳强度

针对车身使用的ST12低碳钢板,利用生产线上焊接设备制备了电阻点焊接头拉剪疲劳试件.对点焊接头区域进行了金相组织观测,测量了焊点附近的维氏硬度值分布.在MTS材料疲劳试验机上进行了恒幅疲劳加载,得到了ST12低碳钢板的电阻点焊接头的S-N曲线.基于所得的S-N曲线进行了两级疲劳加载试验,对两级加载下的线性累积疲劳损伤进行了分析.累积损伤结果分析表明,ST12低碳钢板电阻点焊件在两级加载下存在加载次序效应,高—低加载次序下加载次序效应更为明显.

基于连续损伤力学的剩余疲劳寿命随机预测

由于材料特性和外部加载具有随机性,变幅加载下的剩余疲劳寿命往往具有很大的分散性。因此,为了量化由材料特性和外部加载引起剩余疲劳寿命的不确定性,提出一种两级加载下剩余疲劳寿命预测方法,该方法主要包括4个步骤:首先,考虑外部加载的随机性,应用基于连续损伤力学的非线性损伤累积模型;其次,考虑材料特性的随机性,采用不同可靠度下三参数应力寿命(S-N)曲线;然后,为了筛选对剩余疲劳寿命的随机性有显著影响的模型参数,引入基于Sobol方法的全局敏感性分析;最后,利用K-L散度量化预测和实验剩余疲劳寿命概率分布之间的差异。此外,借助热轧16Mn合金钢的疲劳试验数据验证所提方法的有效性。