基于等效结构应力法的T型焊接接头剩余寿命分析
2021-08-31王悦东
机械与电子 2021年8期
王 雪,王悦东
(大连交通大学机车车辆工程学院,辽宁 大连 116028)
0 引言
焊接结构具有连接性好、重量轻、易于加工和便于自动化生产等优点,在长期承受静态或动态载荷的轨道车辆领域得到了广泛运用[1]。焊接结构所受应力往往非常复杂,在焊缝焊趾截面处呈现高度非线性,由于焊后残余应力的存在且列车服役时常常处于复杂的运行环境导致焊接结构极易产生疲劳破坏,严重时会发生瞬时断裂,致使结构失效。
随着断裂力学的发展,针对已有裂纹结构的剩余寿命评估方法应运而生。如BS7910标准[2],根据Paris公式结合断裂力学基本理论即可得到裂纹扩展剩余寿命曲线;美国ASME标准[3]中提出使用结构应力法评估焊接结构的疲劳寿命,其考虑到了不同板厚以及接头形式对结果的影响,很好地解决了使用传统疲劳寿命方法时所遇到的困难。如今,结构应力法在焊接结构抗疲劳设计领域已经被广泛使用,王乐欣等[4]利用等效结构应力法对含焊接缺陷的焊接接头行了寿命预测,经试验验证,该种方法可以较为准确地评定焊接接头的疲劳寿命;刘潮涛等[5]基于断裂力学理论中的Walker公式及S-N曲线,得到了一种基于等效结构应力求解疲劳寿命的方法;谭润泽等[6]探讨了结构应力法相较于热点应力法的优点,所得的疲劳危险点的位置更靠近真实结果;杨海宾等[7]基于等效结构应力法,对车体薄弱位置进行了安全性评定及剩余寿命评估。
本文以简……
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