张沛心，李良碧

残余应力对水下耐压结构典型焊接接头疲劳强度的影响

张沛心，李良碧

江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江212003

水下耐压结构典型焊接接头模型常采用高强度钢建造，对焊接残余应力较为敏感，因此有必要针对残余应力对其疲劳强度的影响进行相关研究。采用ANSYS的APDL语言编程，通过数值模拟分析得到典型焊接接头的焊接残余应力；并基于局部应力—应变法，对水下耐压结构典型焊接接头考虑与不考虑残余应力这2种情况下结构的疲劳寿命进行数值分析。研究发现：典型焊接接头在凹锥面焊缝附近其残余应力最大，寿命最短；其寿命周期为104，属低周疲劳范围；随着外载荷的增加，疲劳寿命最小值也随之减小；残余应力的存在会明显降低典型焊接接头的疲劳寿命。

水下耐压结构；高强度钢；焊接接头；残余应力；疲劳强度；疲劳寿命；数值模拟

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20150128.1201.004.html

期刊网址：www.ship-research.com

引用格式：张沛心，李良碧.残余应力对水下耐压结构典型焊接接头疲劳强度的影响［J］.中国舰船研究，2015，10（1）：51-57，67. ZHANG Peixin，LI Liangbi.Influences of residual stress on the fatigue strength of the typical welded joint of the underwater pressure structure［J］.Chinese Journal of Ship Research，2015，10（1）：51-57，67.

0　引言

随着海洋工程领域的快速发展，海洋资源的开发利用已逐渐由浅海向深海发展，水下耐压结构得到了越来越多的应用。另外，随着其作业深度的增加，对耐压结构强度的要求也越来越高。因此，在进行水下耐压结构的设计时，为满足强度要求，越来越多的高强度钢被应用。但是，高强度钢在水下耐压结构中的应用，在提高其承载能力的同时也带来了疲劳方面的问题［1］。……