王严 郭城臣 樊浩

关键词：疲劳强度;焊接接头;缺口应力;子模型技术

0引言

焊接接头可以不受尺寸限制地联结各个部件，具有设计简单、制作周期短、经济效益好等优点，在工程实际中被广泛采用。然而由于焊接结构处的应力分布复杂，对其进行疲劳强度评估十分困难。多年来国内外学者在焊接接头的疲劳强度评估方面做出了努力，取得了一定研究成果，目前从整体评估到局部评估先后发展出了名义应力法、热点应力法、缺口应力法。典型焊接接头焊趾处应力分布的名义应力、热点应力、缺口应力如图1所示。

缺口应力法克服了名义应力法中名义应力难以明确和热点应力法需要分类建立S-N疲劳曲线的问题，该方法通过建立焊趾处虚拟过度圆弧和焊根缺陷来模拟焊接缺口，以虚拟过度圆弧处的最大缺口应力作为疲劳强度评估应力，且由于缺口模型要求十分精细，较大地提高了焊缝疲劳分析的准确性。然而精细的模型带来了极大的计算量，且由于早期阶段计算机并不发达，该方法未能得到较多应用，为解决缺口应力法建模复杂、计算量大的问题，本文拟提供一种结合子模型技术的缺口应力评估方法。

1缺口应力法

Radai在1990年提出了缺口应力法，该方法考虑了焊缝缺口效应，以接头处的最大缺口应力作为疲劳评估参量。缺口应力法针对有限元计算的潜在危险疲劳位置，即以焊趾和焊根处的真实应力来建立一条S-N曲线。……