偏心作用下的鑄鋼節(jié)點環(huán)形對接焊縫熱點應(yīng)力分析.pdf

1、近年來,新型空間結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁以及深海海洋平臺的不斷出現(xiàn)使得鑄鋼節(jié)點得到廣泛應(yīng)用。鑄鋼節(jié)點自身壁厚都很大,其他構(gòu)件在與之連接時多為不等厚連接,因此在連接焊縫的幾何突變處容易發(fā)生應(yīng)力集中,這將影響連接位置的疲勞性能?，F(xiàn)階段國內(nèi)執(zhí)行的規(guī)范規(guī)程中還沒有給出詳細的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以解決焊接接頭位置的疲勞問題。
　　鑄鋼節(jié)點在與其他圓形管件相連時多采用環(huán)形對接焊縫,而焊縫位置又是最容易發(fā)生疲勞破壞的部位,本文將針對鑄鋼節(jié)點環(huán)形對接焊縫的疲勞性能開

2、展相關(guān)的理論計算和分析研究。采用國際通用的熱點應(yīng)力表面外推法對其在彎矩荷載作用下以及軸力和彎矩荷載共同作用下的鑄鋼節(jié)點環(huán)形對接焊縫的抗疲勞性能進行理論研究和疲勞壽命估算。對所要研究的環(huán)形對接焊縫建立兩種焊接構(gòu)造有限元模型,通過分析計算確定兩種焊接構(gòu)造形式熱點位置在連接焊縫的焊趾處。選取壁厚t、徑厚比d/t、壁厚比T/t為控制因素研究他們對熱點處結(jié)構(gòu)應(yīng)力大小的影響,獲得熱點應(yīng)力集中系數(shù)在所研究影響因子下的變化趨勢。進一步采用挪威船級規(guī)范D

3、NV推薦的焊接焊縫疲勞壽命預(yù)測方法,通過已經(jīng)求得的在軸力和彎矩共同作用下的熱點應(yīng)力集中系數(shù)和規(guī)范中已給出的S-N曲線預(yù)測出兩種焊接構(gòu)造形式的疲勞壽命。
　　分析結(jié)果表明:在彎矩荷載作用下以及軸力和彎矩荷載共同作用下,管壁厚度t對熱點應(yīng)力集中系數(shù)影響不大;隨著d/t的增大,熱點應(yīng)力集中系數(shù)呈增大的趨勢,但增大的趨勢逐漸變緩;隨著T/t的增大,熱點應(yīng)力集中系數(shù)不斷的減小。采用內(nèi)側(cè)過渡的焊接構(gòu)造形式的疲勞性能要優(yōu)于外側(cè)過渡的焊接構(gòu)造形式