含初始变形的薄板十字形焊接接头疲劳强度评估

相较于厚板而言,薄板焊接试件由于自身弯曲刚度较低,焊接热输入会使其产生焊接初始变形.初始变形的存在会使得焊接结构产生二次弯曲效应,在焊趾处产生较大的应力集中,严重影响薄板焊接试件的疲劳强度.考虑薄板焊接初始变形和几何非线性的影响,推导了焊接十字形试件焊趾处的应力放大系数公式,将公式结果与规范、非线性有限元结果进行对比,验证公式的准确性.并基于切口应力方法,将规范公式和修正公式分别运用到典型船用薄板焊接接头的疲劳评估中.

低温环境下十字形非传力角焊缝接头的疲劳性能

为了研究低温环境下钢桥焊接细节的疲劳行为和性能,以典型的十字形非传力角焊缝接头为对象,开展室温和-60℃下的高周常幅疲劳试验;基于三维裂纹扩展数值模拟,分析低温对该焊接细节疲劳裂纹扩展寿命的影响机理.结果表明,该焊接细节的室温和-60℃条件下试验S-N疲劳寿命未表现出显著区别,初始焊接缺陷裂纹会在细节焊趾处的多个位置同时扩展;由低温环境导致的钢材断裂韧性的降低不会对该焊接细节的疲劳寿命产生明显影响.虽然低温会增强钢材抵抗疲劳裂纹扩展的能力,但是该焊接细节的疲劳寿命主要受焊接过程产生的多样化初始裂纹缺陷因素控制;建议采用考虑多裂纹耦合扩展的三维裂纹扩展数值模拟来更加精确地预测疲劳裂纹扩展寿命.

十字形铜止水接头制作装置设计

针对大坝施工中十字形铜止水接头加工困难问题,发明了一种球形十字铜止水接头加工装置,能方便地在工地实现十字铜止水接头的加工,经济高效。

杯形阀阀盖焊接工艺

分析了杯形阀阀盖十字形和T字形(I形坡口)焊接接头产生热裂纹的原因,制订了工艺改进方案,通过相关的试验验证,确定了防止热应力产生的有效措施。

粘贴碳纤维复合材料后非承重十字形焊接接头疲劳性能

疲劳损伤是钢结构焊接节点失效的重要原因,现有的补强及止裂方法存在各自的缺点,而碳纤维复合材料在混凝土结构及砌体结构中的成功应用预示了其在钢结构中改善疲劳性能、延长结构物寿命的应用前景。选取非承重十字形焊接接头对碳纤维复合材料改善焊接接头的疲劳性能进行研究,考察外贴碳纤维复合材料用量和应力幅对疲劳寿命的影响。试验进行之前,采用硅基牙模材料等手段量测焊趾角度和半径。在试验进行中,观察试件破坏形态并记录相应的寿命。之后采用精细化模型,分析焊趾半径、复合纤维材料用量、粘贴材料弹性模量等参数对局部应力集中程度的影响。结果表明:碳纤维布加固能够提高疲劳寿命,参数分析表明焊趾半径对应力集中程度的影响最为显著。

超声冲击处理焊接接头缺口应力集中系数研究

基于ABAQUS有限元分析,将钢十字形焊接接头形状参数和超声冲击参数与缺口应力集中系数建立直接联系,分析不同参数组合下超声冲击处理效果以及冲击后缺口应力集中系数的变化,拟合得到焊接接头超声冲击处理后缺口半径ρ、凹槽深度h、缺口应力集中系数K_(t)的计算公式。结果表明,该公式拟合程度较好,可用于预测超声冲击处理后十字形钢焊接接头的缺口应力集中系数。