基于缺口应力法的薄板焊接接头疲劳性能评估

为验证缺口应力法在板厚小于5 mm的薄板焊接接头疲劳评估的适用性,开展了Q345qD薄板焊接接头疲劳性能试验,获得了薄板焊接接头疲劳试验数据,结合有限元分析计算的焊接接头缺口应力集中系数,绘制了缺口应力疲劳寿命曲线,确定了薄板焊接接头疲劳曲线斜度值和疲劳等级值,与已有研究成果进行比较,发现Q345qD薄板焊接接头具有更高的疲劳曲线斜度值和疲劳等级值,研究结果可供实际工程中疲劳性能评估做参考。     

等效结构应力法的焊接疲劳评估

为了在设计阶段准确地计算出空间任意走向的焊缝疲劳寿命,采用等效结构应力法对管状T型焊接接头的疲劳寿命进行了评估。建立了3种网格尺寸的管状T型焊接接头有限元模型,并计算结构应力。运用FE-weld疲劳评估软件计算出焊缝处的应力循环次数,并与试验数值进行比较。比较结果表明:等效结构应力法对焊接接头疲劳评估具有网格不敏感性和较高的准确性。     

T形焊接接头相控阵超声检测方法研究

T形焊接接头广泛存在于特种设备、海洋平台和建筑结构中,对其进行可靠的检测是设备正常工作的重要保障,相控阵超声检测技术由于其检测灵活可靠,可以用于T形焊接接头的检测.根据实际检测需求,对中厚板T形焊接接头的检测方法和工艺进行研究.首先设计制作模拟缺陷试块;然后设计检测工艺,分别从翼板正面、腹板侧进行扇形扫描,并从翼板背面...     

T型焊接接头疲劳裂纹应力强度因子的3D边界元计算

应用边界元（BEM）子域法,编写程序,计算3D混合模式表面裂纹的应力强度因子。按照T型焊接接头的实验模型建立边界元计算模型。计算结果表明,程序是可靠的。     

基于等效结构应力法的叉臂疲劳寿命研究

根据剪叉式高空作业平台有限元计算结果,提出在叉臂铰点处加贴板的优化方案,并基于等效结构应力法预测优化后叉臂的焊缝疲劳寿命,同时开展台架疲劳试验研究.研究结果表明:在叉臂铰点处加贴板的优化方案能明显降低结构应力,优化后叉臂的疲劳寿命满足要求;等效结构应力法能较为准确地预测焊缝疲劳寿命.     

基于热点应力法的桥塔耳板焊接节点疲劳分析

目前采用热点应力法评定桥梁焊接构造细节的疲劳强度已越来越广泛.采用热点应力法对3种不同的桥塔耳板锚固结构进行了有限元热点应力计算,比较分析了不同构造形式焊趾的受力,并采用两点线性外推或三点二次外推的方法得到危险点处焊趾热点应力.计算结果表明,采用三点二次外推方法计算出的热点应力比采用两点线性外推方法计算出的结果稍大,疲劳循环次数也相应减少,焊接结构焊趾疲劳评定偏安全应采用三点二次外推方法计算.     

冷弯矩形管相贯接头焊接试验研究

冷弯型钢是用薄钢板(钢带)在连续辊式冷弯机组上产生的冷加工型材,目前国内已能生产厚度在12mm以上的冷弯钢型(国内已有厚度达1inch(25.4mm))。其截面形式有等边角钢、卷边等边角钢、Z型钢、卷边Z型钢、槽钢、卷边槽钢等开口截面以及方形和矩形闭口截面的管材。方钢管结构是近年来国内外发展较迅速的一种新型钢结构,其外形线条简洁、流畅,连接构造方便,在大跨度钢结构中占有不容忽视的地位,但在钢结构制作过程中,如果在方管冷弯处进行焊接,由于冷弯处应力集中,就很有可能产生严重的焊接缺陷。因此,提高用冷弯方管制作的钢结构的焊接质量显…     

焊接接头残余应力数值模拟

焊接计算软件盛行,然因其考虑因素不够全面,结果缺乏准确性。本文用有限元分析软件AN-SYS,编程模拟焊接接头的残余应力的大小和分布。模拟结果和试验结果比较吻合,证明了方法的实用价值。最后以宏文件形式形成程序块内嵌到软件中,便于计算和应用。     

T型连接接头疲劳性能试验研究

为研究T型连接接头疲劳性能,设计了5个不同几何参数的T型连接试件进行疲劳试验。通过对不同试件应力、断口宏观和金相分析,并与有限元模拟分析比照,得到各试件螺栓拉力变化以及疲劳过程中关键点的应力变化曲线等。结果表明:改变螺栓位置对试件破坏形态影响较大,但对试件的疲劳寿命影响较小,而翼缘板厚度的增加,使翼缘板在疲劳荷载下的变形逐渐减小,疲劳寿命大幅增加。     

基于热点应力法的钢管混凝土焊接节点疲劳构造细节比较

以钢管混凝土组合桁梁桥为研究对象,总结给出基于热点应力法的节点疲劳评估流程,并对其疲劳构造细节进行研究。结果表明:在矩形空管等宽节点基础上,主管内填混凝土使得节点支、主管表面最大热点应力幅分别降低10.86%和26.51%,节点疲劳寿命提高3.78倍; 在圆形空管节点基础上,主管内填混凝土使得节点支、主管表面最大热点应力幅分别降低13.88%和16.39%,节点疲劳寿命提高2.11倍; 在主方支圆空管节点基础上,主管内填混凝土使得节点支、主管表面最大热点应力幅分别降低20.06%和29.81%,节点疲劳寿命提高1.92倍; 此外,对于矩形钢管混凝土节点,先后在主管内壁设置PBL加劲肋和腹板采用整体节点板,支管表面最大热点应力幅分别继续下降12.11%和29.20%,主管表面最大热点应力幅分别继续下降8.81%和15.64%,由此可知,改变矩形空管节点的构造细节,可以使焊趾处的应力分布趋于均匀,疲劳寿命得到显著提高; 同时,在确保各类节点几何尺寸基本相当的前提下,研究得到各类节点疲劳性能优劣次序为PBL加劲型矩形钢管混凝土焊接整体节点、PBL加劲型矩形钢管混凝土等宽节点、矩形钢管混凝土等宽节点、矩形空管等宽节点、圆形钢管混凝土节点、圆形空管节点、主方支圆钢管混凝土节点、主方支圆空管节点。     

基于等效结构应力的钢框架焊接梁柱节点低周疲劳评估

在地震作用下钢框架梁柱焊接节点会发生低周疲劳现象,进而导致结构发生破坏。本文基于等效结构应力法提出一种高层钢框架梁柱焊接节点低周疲劳评估方法。首先,结合有限元多尺度模拟方法,建立包含翼缘及腹板焊缝细节的钢框架梁柱焊接节点多尺度模型。其次,利用不同单元尺寸多尺度模型,验证结构应力的网格不敏感特性,进而通过等效结构应力法评估钢框架梁柱焊接节点的疲劳寿命。结果表明,采用等效结构应力法可消除网格的敏感性,在往复荷载作用下,靠近工艺孔焊缝应力水平高于远离工艺孔焊缝,翼缘中心焊缝寿命最低,裂纹最先产生于翼缘焊缝中心处,评估方法为实际工程提供技术支持。     

国产Q460高强钢焊接T形截面残余应力分布试验研究

残余应力是影响钢压杆整体稳定承载力的重要缺陷因素之一.为获得合理的国产Q460高强钢焊接T形截面残余应力分布模型,采用锯割法对不同截面尺寸的8个试件进行残余应力试验研究.根据实测数据,绘制各截面的残余应力分布图,研究板件宽厚比、板件厚度对残余应力大小及分布宽度的影响,组成截面各板件间的相关性及残余应力的自平衡性.分析结果表明:焊缝处残余拉应力大小与板件厚度及板件宽厚比无关,相应的分布宽度与板件厚度及板件宽厚比成反比;板件外伸段中部的残余压应力大小与板件厚度和板件宽厚比成反比,相应的分布宽度与板件厚度和板件宽厚比无关;各板件内的残余应力能够分别满足自平衡条件,且全截面上的残余应力也能满足自平衡条件.基于上述分析结果,提出能够准确描述试验结果的国产Q460高强钢焊接T形截面残余应力分布模型,并进行有限元分析验证,为后续焊接T形截面钢压杆整体稳定承载力的研究提供重要参考.     

超声冲击消除焊接接头残余应力的试验研究

采用超声冲击方法对Q345B板材对接焊接接头进行超声冲击试验,采用不同冲击电流和时间,研究超声冲击消除焊接接头残余应力的效果。研究表明,当超声冲击时间一定时,提高冲击电流值可以提高残余应力消减率,但当冲击电流值一定时,延长冲击时间对消减率并没有明显影响。超声冲击处理可以消除Q345B焊接接头残余应力,消除率达到86.1%～122.5%,并且可以将Q345B对接接头热影响区残余拉应力转变为压应力,该方法消除焊接残余应力效果良好。     

高性能桥梁钢典型焊接接头疲劳性能试验研究

针对Q500qE高性能钢两种典型焊接接头,包括对接焊缝和横向角接焊缝,设计疲劳试件。其中对接焊试件包括两种形式,分别为板厚56mm和8mm的对 接焊试件;横向角接焊缝试件的主板厚56mm、附连件厚20mm。对三组试件进行了有限元分析,掌握了试件的应力分布状况及薄弱环节,验证了试件设计的合 理性。随后针对三组试件展开了疲劳试验,掌握了不同类型焊接接头的破坏位置及破坏形式。根据试验结果拟合出了三组试件的S-N曲线,并与普通钢的疲 劳性能进行比较,表明Q500qE高性能钢的这两种典型焊接接头的疲劳强度略高于普通钢。采用目前规范规定的疲劳强度容许值进行抗疲劳设计是合理可行的,并且具有足够的安全余量。     

关于焊接接头疲劳寿命试验及计算方法研究

焊接接头的疲劳寿命决定着焊接结构件的工作寿命,是进行结构件疲劳计算的基础数据,焊接结构疲劳寿命值及计算方法直接影响了产品可靠性设计.本文以对接接头为例进行试验研究,同时采用有限元疲劳寿命计算方法进行焊接接头疲劳寿命计算,验证有限元疲劳分析计算在结构件寿命计算的可行性,为结构优化寿命设计提供指导.     

搭接接头与T型接头焊接角变形的分析

通过分析焊接残余角变形现有的几种计算方法，结合试验数据，指出搭接接头与T型接头焊接角变形的区别，给出了搭接接头焊接角变形的工程近似计算公式。     

箱形焊接结构全尺寸疲劳试验研究

在MTS结构试验系统上完成了两件箱形焊接结构的全尺寸疲劳试验,利用模拟焊接接头的P-S-N曲线及全尺寸疲劳试验结果,得到了箱形焊接结构修正的Miner法则寿命估算模型.     

射线法与应力释放法测量焊接应力的对比研究

在工程机械中焊接结构件的重量约占整机重量的６０％～７５％。由于焊接接头中的高残余应力会引起钢结构的变形、脆性断裂、疲劳破坏和应力腐蚀开裂等,所以了解焊接结构中的残余应力分布,确保焊接钢结构的质量和安全可靠是极为重要的。常用的焊接结构残余内应力测试方法,按其原理可分为两大类：应力释放机械测量法和无损的物理测量法。由于电阻应变片电测法与机械法的配合使用,大大降低了机械法对构件的破坏性;物理法中比较常用的是Ｘ射线衍射测量法。本文对两种测量方法测量结果的异同点作了比较详细的对比讨论,并从理论上进行了解释…     

制作缺陷对焊接接头疲劳性能的影响

根据现行钢结构工程施工质量验收规范对不同质量等级焊缝缺陷值的规定 ,以断裂力学为基础 ,通过模拟接头在循环荷载作用下裂纹的扩展过程 ,分析不同质量等级焊缝缺陷对焊接接头的强度和运行寿命的影响 ,提出循环荷载作用下对接接头焊接缺陷的控制建议值。