沈 言，罗广恩，蒋小伟，李远鹤，郑远昊

（1.江苏科技大学船舶与海洋工程学院，江苏镇江 212003；2.江苏自动化研究所，江苏连云港 222061；3.北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081）

0 引 言

船用高强钢焊接过程中会产生很高的焊接残余应力，同时焊接过程容易产生焊接缺陷，会加速焊接结构产生疲劳破坏。深海耐压结构，比如潜艇锥柱结合壳属于典型的耐高压壳体结构，高的焊接残余应力在锥柱结合处很容易产生疲劳裂纹，将对潜艇安全产生很大的威胁。然而，现有的焊接件疲劳寿命分析没有考虑随循环载荷产生的焊接残余应力释放的影响，使得疲劳寿命预测存在误差。因此，提出一种能合理考虑考虑焊接残余应力影响的深海结构物疲劳寿命预报方法，对评估深海结构物的疲劳特性具有非常重要的意义。

目前为止，在疲劳寿命预报中考虑焊接残余应力的影响大致可以分为三类。第一类，认为焊接残余应力是一直不变的，焊接残余应力将对疲劳载荷平均应力产生影响，或采用断裂力学分析时，裂纹尖端的应力强度因子等于外载荷下的应力强度因子与残余应力下的应力强度因子线性叠加，但残余应力在整个疲劳过程中不发生变化。侯维廉[1]将锥柱结合壳处的横向残余应力取为0.3σy，裂纹尖端的应力强度因子采用叠加原理将外载荷引起的K与残余应力Kres线性相加得到，然后基于Paris公式计算耐压结构的疲劳裂纹扩展寿命。Zhang等[2]研究了双相不锈钢和304奥氏体不锈钢之间的异种接头的疲劳寿命，包括焊接残余应力的影响，指出焊接残余应力主要影响平均应力而不是应力幅值。……