型焊缝接头焊接缺陷处的应力集中

用有限元法计算了X型焊缝接头处一种可能的三维焊接缺陷所导致的应力集中,定量分析了缺陷尺寸的变化对应力集中系数的影响,结果表明缺陷高度和宽度的增加将导致应力集中系数的增大,但其增大趋势逐渐变缓;而缺陷厚度的增加则使应力集中系数减小。     

型焊缝接头焊接缺陷处的应力集中

用有限元法计算了X型焊缝接头处一种可能的三维焊接缺陷所导致的应力集中,定量分析了缺陷尺寸的变化对应力集中系数的影响,结果表明缺陷高度和宽度的增加将导致应力集中系数的增大,但其增大趋势逐渐变缓;而缺陷厚度的增加则使应力集中系数减小。     

X型焊缝接头焊接缺陷处的应力集中

用有限元法计算了X型焊缝接头处一种可能的三维焊接缺陷所导致的应力集中 ,定量分析了缺陷尺寸的变化对应力集中系数的影响 ,结果表明缺陷高度和宽度的增加将导致应力集中系数的增大 ,但其增大趋势逐渐变缓 ;而缺陷厚度的增加则使应力集中系数减小。     

中碳钢摩擦焊接头的切口强度及切口敏感性

盘＋轴等异型部件的摩擦焊接结构和带飞边直接使用的摩擦焊接构件，其外形均具有几何不连续性，可视为广义的“切口”，因此，对于组织和性能不均匀的摩擦焊接接头的切口强度及切口敏感性的研究对于摩擦焊接结构设计和安全使用具有重要意义。本文研究了中碳钢摩擦焊缝处的切口强度，结果表明45钢摩擦焊接头焊缝处切口件的断裂具有脆性断裂特征，焊缝处的切口强度服从对数正态分布，其对数均值对应的切口强度在所研究的应力集中系数范围内几乎不随应力集中系数K1的增大而变化，且均大于母材的抗拉强度，即45钢摩擦焊接头的焊合区对切口不敏感。最后估算了45钢摩擦焊接头的切口敏感度系数KbN，只要接头的应力集中系数Kt＜KbN，则接对切口不敏感，这对于摩擦焊接头的设计和广泛应用具有重要的意义。     

对接接头应力集中系数的有限元分析

用有限元的方法计算对接接头焊趾部位的应力集中系数,分析计算了焊趾倾角和焊趾过渡圆弧对应力集中系数的影响。结果表明,通过减小焊趾倾角或者增大过渡圆弧半径可以有效的缓和接头的应力集中。而焊趾过渡圆弧的引入从力学和焊接冶金两方面提高了接头的抗裂性能。同时也指出了双侧都有加强高的对接接头比单侧有加强高的接头有较大的应力集中系数。     

末级过热器U型管与不锈钢吊挂板连接角焊缝的泄漏原因

某电厂末级过热器12Cr1MoVG铁素体钢U型管与1Cr20Ni14Si2奥氏体钢吊挂板连接角焊缝在长时间运行条件下发生泄漏。通过宏观观察、成分分析、显微组织观察和硬度测试等方法对该角焊缝泄漏原因进行了分析。结果表明:U型管与吊挂板连接角焊缝边缘存在未焊全缺陷,焊缝内存在夹渣缺陷,在这些缺陷位置处应力集中现象明显;同时U型管侧熔合线位置存在碳迁移现象,导致硬度增大、塑性下降,在应力集中作用下,熔合线位置萌生裂纹并不断扩展,最终造成角焊缝的开裂失效。     

压力管道表面划痕对应力集中系数及安全性能影响的研究

利用三角形微型缺口表征压力管道表面的划痕,建立具有表面划痕特征的压力管道有限元模型,计算不同表面划痕深度的压力管道应力分布情况,揭示表面划痕深度对应力集中系数及安全系数的影响规律。研究表明:应力集中系数随着表面划痕深度增加而增大,且增大趋势越来越明显;安全系数随着表面划痕深度增大而减小,当表面划痕深度大于4 mm时,安全系数降低到1. 5以下,不满足设计要求,当表面划痕深度大于6 mm时,安全系数降低到1以下,若不采取措施,继续使用会导致严重安全事故。     

基于"生死单元"技术的焊缝缺陷模拟

应用有限元方法，计算分析带几何缺陷焊接接头力学性能。通过杀死焊接接头有限元模型中相应位置的单元，模拟存在的几何缺陷。计算分析带有气孔或咬边缺陷的焊接接头应力分布特性和应力集中程度，验证了应用生死单元模拟几何缺陷的有效性。通过对建模方法的比较，表明生死单元技术能够灵活模拟缺陷。     

1500m3液化石油气球罐的强度分析

通过对球罐的整体应力分析，指出将焊缝布置在高应力区域是造成焊缝裂纹的重要外部因素之一。进一步的焊缝应力集中系数研究表明，焊缝存在很大的应力集中系数。高的宏观应力和大的焊缝应力集中系数所引起的局部高应力水平在焊缝某些位置造成开裂或裂纹／类裂纹缺陷的扩展是可能的。     

浅析船用铝合金焊接及缺陷控制措施

铝合金材料因兼具密度小、强度高、耐腐蚀性强、塑性好等特点，被广泛应用于船舶制造领域。但是铝合金容易氧化，且线膨胀系数大，导致铝合金焊接性比碳钢差，船体焊接时容易出现裂纹、气孔和变形等缺陷。因此，研究船用铝合金种类、焊接缺陷、产生原因及控制措施，具有重要的现实意义。本文从铝合金性能浅析入手，对铝合金常见焊接方法、缺陷及预防措施进行分析，以期为舰船建造和维修提供参考。     

非线性超声检测镁合金早期疲劳的试验研究

为利用基于二次谐波的非线性超声方法检测镁合金材料的早期疲劳损伤,建立超声非线性系数β的测试试验系统,设计制作预设应力集中区的厚板镁合金疲劳试件,并通过有限元法仿真应力集中区的有效性.对三个不同疲劳加载模式的镁合金试件进行非线性超声检测试验研究.结果表明,在疲劳寿命的早期,三个试件的超声非线性系数均随疲劳周数明显增加.同时,测量其中一个试件在非应力集中区的超声非线性系数,与应力集中区相比,超声非线性系数变化幅度只有应力集中区的27％,进一步表明超声非线性系数的变化来源于镁合金材料疲劳引起的微缺陷变化,也证实试验的可靠性.另外,波速和弹性常数的试验结果表明,这两个线性参数对于镁合金材料的早期疲劳损伤不如超声非线性系数敏感.     

T型焊接板节点疲劳强度板厚效应分析

用边界元法得出Ｔ型焊接板节点焊趾处理论应力集中系数与板厚及焊趾半径的近似关系式，由Ｔｏｐｐｅｒ的疲劳切口系数公式得到疲劳强度板厚效应预测公式，并与相关实验结果进行比较。     

基于有限元法的桁架节点搭接接头应力集中分析

应力集中对桁架节点处疲劳寿命影响显著,焊缝处几何形状不规则,易产生应力集中,可能导致结构破坏。为了研究结构的几何尺寸和焊缝的几何形状对焊缝处应力集中系数的影响,将总应力集中系数分解为焊缝几何应力集中系数和热点应力集中系数的乘积形式。用有限元方法分析焊缝长度、焊缝熔深、弦杆厚度和焊脚尺寸对几何应力集中系数和热点应力集中系数的影响,并拟合经验公式。结果表明:弦杆厚度对应力集中影响不大,焊缝截面形状和焊缝长度对应力集中有一定影响。     

CRH6司机室前窗骨架焊接坡口优化

CRH6司机室前窗骨架为Z型铝合金型材对接焊结构,通常Z型材的对接焊都是按PA—PF—PA三段分别给出焊接参数来指导生产,不同焊接位置转换时必须设置接头。而当Z型材壁厚较厚,需要多层多道焊接时,接头的数量会成倍增加,导致焊接辅助作业时间增加和接头缺陷(如气孔、弧坑裂纹等)出现的几率增大,对生产很不利。本文阐述了一种解决方法,通过对焊坡口形式进行优化,可将Z型铝合金型材对接焊缝一次连续性焊接完成,有效地避免了接头众多带来的缺陷和效率低下等问题。     

改善焊缝覆盖程度两例

焊缝因应力集中，导致质量检验困难、变形加剧、增加制造的时间周期等，成为焊接结构设计、制造中不可忽视的考虑因素。本文介绍两例在生产中针对焊缝覆盖的避让问题采取的措施，以供同仁参考。     

齿轮刀具最大的齿顶圆弧半径的确定

齿轮齿根部份的过渡曲线的曲率半径大小直接影响到齿的折断强度。随着曲率半径的增大有效地改变了危险截面的位置和尺寸,降低了应力集中系数并增加了传动的承     

有限厚度双材料板界面缺口附近三维弹性应力场分析

通过三维有限元计算来研究界面缺口附近的应力场，分析两种材料结合形成的有限厚度板缺口附近界面上下材料中应力集中系数和离面约束系数的影响因素。板的中面缺口根部附近界面上下两种材料中的相对应力集中系数是B／ρ、E2／E1和v2/v1的函数，随着E2／E1值和v2/v1的变化，界面缺口上下材料中的相对应力集中系数（K1)m-p/(Kt)p-б的变化相反。沿厚度方向界面缺口根部附近应力集中系数Kt均小于中面的（Kt)m-p，缺口根部界面上下材料应力集中系数Kt是2z/B、E2／E1和v2/v1的函数。沿厚度方向界面缺口根部附近界面上下材料的离面约束系数Tz也是2z/B、E2／E1和v2/v1的函数。缺口根部附近三维影响区域，当E2/E1＝1、v2/v1＝1时最小，随着E2/E1和v2/v1的增大而增大。     

表面粗糙度对三维应力集中系数及疲劳寿命的影响

利用半椭圆微缺口表征表面粗糙度,建立了平板表面形貌的三维有限元模型,总结了微缺口参数对表面应力集中系数的影响规律。建立了表面应力集中系数与表面粗糙度之间的经验公式,预测了不同表面粗糙度下平板的疲劳寿命。研究结果表明：应力集中系数与表面粗糙度成正相关关系;当缺口数大于10时,应力集中系数随缺口数的增加而恒定;当间宽比大于5时,多缺口已经失去缓和应力集中的作用;疲劳寿命随着表面粗糙度的增加而缩短。     

焊接缺陷对结构强度的影响

焊接缺陷使结构强度降低的主要原因是产生严重应力集中,本文分别讨论了各种缺陷对结构静载、脆断和疲劳强度的影响。     

焊接接头的应力集中及其对疲劳强度的影响

由统计的方法得到焊接接头的几何尺寸,用理论计算确定不同焊接接头形式在不同余高下焊缝处的应力集中系数,并从应力分析的角度研究应力集中对铝合金轴向疲劳强度的影响。本研究结果可供铝合金焊接结构的强度设计参考。