硬巖盾構(gòu)機刀盤典型焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命研究.pdf

1、估算焊接結(jié)構(gòu)的疲勞壽命是焊接界的一重大難題,主要是影響焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的因素太多,如結(jié)構(gòu)因素、材料內(nèi)部組織狀態(tài)、焊接時的工藝參數(shù)、使用時的工作狀況等諸多因素,這就造成了研究的難度。硬巖盾構(gòu)機刀盤就是屬于這種焊接結(jié)構(gòu),刀盤的失效形式里,疲勞破壞也占了不小的比例,估算它的壽命對盾構(gòu)機的使用有著重要意義。
　　 本文根據(jù)刀盤的實際結(jié)構(gòu),并進行合理簡化,提取了T形焊接結(jié)構(gòu)和口字形焊接結(jié)構(gòu)作為研究對象,主要研究這些結(jié)構(gòu)的應力分布、應力集中

2、,S-N曲線等方面。完成工作如下(1)對整個刀盤進行仿真分析,得出了刀盤在正常工作狀態(tài)下的應力與應變情況圖,并確定出了刀盤受力最大點的位置。
　　 (2)運用ANSYSWorkbench對這幾種焊接結(jié)構(gòu)進行仿真分析,得出其應力分布、應力集中,安全系數(shù)和疲勞靈敏度的情況圖,掌握了這些結(jié)構(gòu)的危險部位和裂紋易產(chǎn)生部位的分布情況。
　　 (3)設計并完成了這些典型焊接結(jié)構(gòu)的疲勞試驗,經(jīng)過對試驗數(shù)據(jù)的處理得出了其應力與壽命關系曲線

3、,即S-N曲線。得出T形焊接結(jié)構(gòu)板厚的變化對疲勞壽命的影響并不明顯,裂紋的產(chǎn)生大部分在T形結(jié)構(gòu)短板與長板的焊縫附近等情況。
　　 (4)通過和試驗數(shù)據(jù)對比得出,采用局部應力應變法與仿真相結(jié)合的裂紋萌生階段壽命估算法對于T形焊接結(jié)構(gòu)壽命估算是可行的。
　　 本文通過仿真分析,疲勞試驗最終得出了這些結(jié)構(gòu)的疲勞特性。同時還提出了應力應變法與仿真分析相結(jié)合的局部應力應變分析方法。并利用試驗數(shù)據(jù)驗證這種方法是可以用來針對T形焊接結(jié)