高速铁路简支箱梁钢筋网片十字焊接疲劳性能

运用智能化技术将高铁简支箱梁钢筋网片骨架制作工艺从人工绑扎提升为十字焊接。本文以M1—M5共五组试件及钢筋母材为试验对象,研究焊接损伤对高铁简支箱梁钢筋网片骨架中十字焊接钢筋疲劳性能的影响,分析应力幅、应力比两个关键因素对十字焊接钢筋疲劳性能的影响。结果表明:十字焊接钢筋的疲劳破坏多发生在焊点附近,是一种典型的脆性破坏。随着应力幅降低,试件的疲劳寿命明显增大。在低应力幅下,疲劳寿命敏感性较高。随着应力比的增大,疲劳寿命减小,疲劳应力幅值减小,疲劳寿命和疲劳应力幅度对应力比敏感性逐渐增大。根据试验结果拟合了各个工况下及综合各工况整体疲劳S-N(应力幅-寿命)曲线。母材钢筋200万次疲劳应力幅约为236.49 MPa,按照存活率97.7%,修正后为230.16 MPa。M1—M5各组试件疲劳应力幅为91.87~194.03 MPa,修正后疲劳应力幅为81.19~186.10 MPa,平均值为130.36 MPa。总体上,钢筋200万次疲劳应力幅约为128.72 MPa,比母材疲劳应力幅下降了45.75%。

液体火箭发动机用小直径管路焊接疲劳分析方法研究

为了简化焊接圆管的随机振动疲劳计算,通过理论推导和仿真对比证明了焊接疲劳分析中"结构应力法"所指的结构应力实质同材料力学计算的名义应力是一致的,并以此提出了一种快速开展设计和分析的简化方法,不依赖于FE-Safe软件,且发挥了梁单元模型的效率优势。另外,基于梁单元模型的随机振动计算结果对减震卡箍多方案布置对结构焊接疲劳寿命的影响展开讨论,认为卡箍分散布置和增加数量虽然可以有效避开结构共振频率,然而并不一定会提高焊接疲劳寿命,甚至可能会加速焊接位置的失效,具体布置设计需要结合疲劳计算结果。

焊接疲劳分析方法研究进展

受零件尺寸以及工况限制,焊接以其工艺简单、连接强度高等优点广泛应用于金属构架、压力容器等结构的成型加工。但由于气孔、夹渣等缺陷的存在,焊接接头残余应力增大,疲劳极限降低。提供高效焊接疲劳分析方法以精确估算焊件寿命已成为行业重点。总结了四种热门焊接疲劳预测方法,以及近年间五种较新的分析方法,以期对焊接工业发展提供理论支持和技术指导。

焊接钢桥结构细节疲劳裂纹原因及对策分析

从分析现代焊接钢桥疲劳性能的影响因素入手,分析了钢桥的疲劳设计,并探究了焊接钢桥疲劳设计的敏感部位,并依据所得探究结果提出防止疲劳问题的解决对策,为现代钢桥的安全性能提供保障。

推进剂贮箱金属焊接件疲劳裂纹对应力强度因子影响的数值分析

卫星推进剂贮箱的焊接质量直接影响卫星的寿命和可靠性。文章通过仿真分析研究焊接残余应力对贮箱上已存在裂纹的影响。首先针对球壳模型和平板模型分别计算焊接残余应力,然后在应力强度值最大的危险区域引入裂纹,对不同角度和尺寸系数的裂纹对应力强度因子影响的数值和变化趋势进行分析。研究表明:起主要作用的是应力强度因子KⅠ;KⅡ受角度影响相对较大;KⅠ和KⅡ的最小值都在裂纹中心处;KⅢ基本随归一化裂纹前沿数值增加而增加。

基于模态叠加法的焊接结构疲劳寿命预测方法研究

针对焊接结构疲劳寿命预测,从动力学的角度提出了一种基于模态叠加法的动态结构应计算方法,并验证了其可行性与正确性,该方法以时变载荷作用下焊接结构的动平衡为基础,考虑结构自身振动加速度对用于评价焊缝疲劳寿命的结构应力的影响,实现了动态载荷下焊接结构的动态结构应力计算,有效地拓宽了主S-N曲线疲劳预测方法的应用领域。

焊接接头疲劳评定的结构热点法研究现状

结构热点法(structural hot spot stress)作为一种切实可行的疲劳评定方法已经引起人们的注意,并陆续在一些行业中得到应用。该方法的关键问题就是结构热点应力的计算方法和热点应力S-N曲线的获得。文中就目前所提出的几种热点定义方法和各种方法的比较进行了回顾,对热点应力曲线的获得和研究进展作了阐述,最后指出该方法在今后研究中所要注意的几个问题。

汽车悬架承载梁焊接结构疲劳分析

为了有效地评估悬架承载梁的疲劳寿命,研究了焊接结构的疲劳测试与分析方法,提出了与CAE相结合的载荷谱测点合理布置原则。基于应变测试技术,合理布置测点,采集承载梁关键点的道路载荷谱,将三向应变花的载荷数据合成和获取动态signed VonMises应力;基于焊接结构的等级划分理论,研究了焊接结构性能相关的参数构成,最终确定了悬架承载梁结构的S-N曲线;基于雨流计数方法和损伤累计理论,实现了疲劳寿命的预估,获取了实车室内可靠性试验中悬架承载梁的考核结果;基于损伤评价理论进行了与室内可靠性试验结果的对比,形成了一套完整的基于实测载荷谱数据的焊接结构疲劳分析方法。研究结果表明,该疲劳分析方法和流程能够有效预测焊接结构的疲劳寿命。

NJ3/NJ4型架桥机专用平车焊接五轴构架横侧梁疲劳裂纹原因及修复

本文阐述了NJ3/NJ4架桥机专用平车焊接构架焊接疲劳裂纹发生的原因,分析了引起焊接裂纹因素,制定了焊接疲劳裂纹的措施,满足了产品检修质量要求。

单元表应力平均值法计算焊接构件疲劳强度研究

为解决复杂焊接构件疲劳强度问题,并找到一种行之有效的简便的焊接疲劳强度分析方法。以某低净空钢丝绳电动葫芦绳轮系统滑轮横梁计算为例,采用单元表应力平均值法对其进行焊接疲劳强度分析,并通过理论计算结果结合疲劳试验数据证明该方法的适用性及可靠性,为其他类似部件的设计计算提供了很强的参考作用。

6005A铝合金激光-MIG复合焊接接头超高周疲劳性能试验研究

对18 mm 6005A铝合金厚板进行多层多道激光-MIG复合焊接,采用超声疲劳试验技术对板状焊接接头与母材的超高周疲劳性能进行试验研究。结果表明,焊接接头和母材在10~9循环周次后均会发生疲劳断裂。焊接接头的高周疲劳数据点分散性较大,母材和焊接接头的S-N曲线均呈连续下降趋势,在10~6~10~9周次范围内焊接接头的疲劳强度为母材的50%~80%。对比IIW标准疲劳曲线发现,焊接接头的疲劳性能在N=10~4循环周次下与IIW标准基本一致,在高周范围内表现优于IIW标准。经扫描电镜微观分析发现,焊接接头的裂纹通常萌生在表面气孔处,疲劳裂纹断裂形式为穿晶断裂,主要表现为准解理断裂特征。

超声波冲击提高高强度装甲钢焊接接头疲劳强度的应用研究

通过残余应力、疲劳寿命的对比,研究了超声波冲击处理对装甲钢焊接接头的疲劳寿命影响。试验结果表明,在相同载荷与试验条件下,受到超声处理的高强度装甲钢焊接接头疲劳寿命远远高于未受冲击处理的焊接接头。

水工金属结构焊接接头疲劳强度的分析

在水利工程建设中由于水工金属结构焊接接头有着受力大、力向复杂以及结构的运行环境复杂等因素的影响,虽然焊接接头疲劳强度的产生与扩展极其缓慢,但最终的结果影响巨大。因此,对研究水工金属结构焊接接头和结构的疲劳强度有着很大的意义。

水工金属结构焊接接头疲劳强度的分析

在水利工程建设中由于水工金属结构焊接接头有着受力大，力向复杂以及结构的运行环境复杂等因素的影响。另一方面焊接接头和结构的疲劳强度的产生与扩展极其缓慢，但最终的结果影响巨大。因此对研究水工金属结构焊接接头和结构的疲劳强度有着很大的意义。

基于Battelle热点应力法的轻量化桥式起重机主梁焊缝疲劳分析

以额定起重量为5 t的轻量化桥式起重机主梁为研究对象,以主梁疲劳试验数据结果为验证依据,预测主梁焊缝的疲劳寿命,建立了包括焊缝的主梁有限元实体模型,按照试验载荷工况对其进行静强度分析,在静强度满足要求的前提下,运用Fe-safe软件中以Battelle热点应力为核心技术开发的Verity模块对主梁焊缝进行疲劳强度分析,分析结果表明,轻量化后的主梁焊缝疲劳强度可满足使用要求,结果可靠,具有较好的可信性。文中采用的分析方法可直接应用于类似结构的焊缝疲劳分析。

承载T形接头疲劳试验对结构应力法的修正研究

为了更为精确地预测焊接结构的疲劳寿命,基于承载T形焊接接头的疲劳试验,建立有限元分析模型,50%存活率下,分别采用Verity法的位移控制模型、载荷控制模型、VOLVO法等结构应力法对T形焊接接头疲劳寿命进行寿命预测,结果表明,Verity法的载荷控制模型计算结果偏安全,VOLVO法计算结果偏危险,Verity法的位移控制模型计算结果与实际最为接近。而后,基于试验数据,修正了VOLVO法的柔性S-N曲线,采用该修正模型的计算结果可以较为精确地反映工程实际。

镁合金焊接接头焊接缺陷研究进展

镁合金以其密度小、强度高、散热快等众多优点广泛应用于航空航天、交通运输以及航海等工程行业。而镁合金由于多方面原因焊接较为困难,亟需解决。文章分析并总结了气孔、夹渣等不同因素对焊接接头疲劳性能的影响,以期对镁合金焊接的发展提供理论基础和技术指导。

用权函数法建立疲劳裂纹扩展的估算模型

本文应用权函数法定量地描述了疲劳裂纹在焊接残余应力场中的扩展特性,提出了利用已知的母材疲劳裂纹扩展速率来预测焊接件疲劳裂纹扩展速率的关系式.

考虑焊缝疲劳的工程车轮弯曲疲劳寿命分析

工程车轮作为一种典型的焊接结构件,其结构中包含多条焊缝,在车轮弯曲疲劳试验过程中,焊缝承受着较大的动应力,极易产生应力集中并导致裂纹萌生.为对焊缝处进行疲劳分析,在采用逆向工程技术创建包含焊缝在内的工程车轮三维实体模型的基础上,建立了车轮弯曲疲劳分析的有限元模型,分别选择名义应力法和BS7608标准对车轮焊缝区和非焊缝区进行疲劳分析,得到工程车轮的弯曲疲劳寿命,与不考虑焊缝的车轮弯曲疲劳寿命对比,工程车轮弯曲疲劳最危险的位置为轮辐和轮辋角接焊缝处而非轮辐的螺栓孔附近.最后对上述仿真和计算结果进行了试验验证,证明了包含焊缝的车轮有限元模型和分析方法的正确性.