2195铝锂合金火箭贮箱焊接接头强度分析

为确定火箭贮箱搅拌摩擦焊(FSW)焊接接头疲劳寿命，完成对贮箱结构的疲劳分析，对2195铝锂合金母材标准试件与搅拌摩擦焊焊接接头标准试验件进行静力试验与常幅疲劳试验，得出母材与FSW焊接接头的拉伸强度等力学性能参数，同时绘制其S-N曲线。在试验数据基础上，应用ABAQUS软件对贮箱进行静力分析，联合NCODE软件估算贮箱模型在给定工况载荷下的疲劳寿命。结果表明：应力最严重位置为筒段焊缝处，最先破坏位置发生在筒段横竖焊缝交接处。在疲劳寿命分析的基础上应用ABAQUS-FRANC3D软件联合仿真，在焊缝破坏位置处插入角裂纹，模拟三维裂纹扩展，当裂纹扩展为穿透裂纹时，计算终止。计算了三维表面裂纹的应力强度因子和裂纹扩展寿命，为贮箱损伤容限提供了评估思路。