16MnR焊接接頭疲勞性能與數(shù)值模擬.pdf

1、針對(duì)壓力容器用鋼16MnR焊接接頭及各區(qū)域的疲勞問題，已經(jīng)有了很多的研究。但由于疲勞問題的復(fù)雜性和焊接接頭材料的不均勻性，目前的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。焊接接頭及全焊縫金屬的各種循環(huán)特性和疲勞行為規(guī)律還沒有系統(tǒng)完備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文主要針對(duì)16MnR焊接接頭各區(qū)域的各種力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并采用有限元方法對(duì)全焊縫金屬的相關(guān)循環(huán)力學(xué)性能和疲勞性能進(jìn)行了模擬。為工業(yè)中常用的16MnR壓力設(shè)備焊接接頭提供疲勞特性參數(shù)和疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)。有限元模擬計(jì)算為

2、正確評(píng)估16MnR焊接接頭的疲勞壽命及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供數(shù)值預(yù)測(cè)依據(jù)。
　　 本文的主要工作和研究結(jié)果如下：
　　 （1）針對(duì)焊接接頭和全焊縫金屬在交變載荷作用下的循環(huán)性能，通過恒應(yīng)變幅循環(huán)試驗(yàn)得到：焊接接頭和全焊縫金屬呈現(xiàn)循環(huán)硬化特性，并顯示出明顯的非Masing特性。
　　 （2）針對(duì)焊接接頭和全焊縫金屬的疲勞性能，通過應(yīng)變疲勞壽命試驗(yàn)得到：斷在焊接接頭熔合區(qū)的試樣疲勞持久極限最低，全焊縫金屬試樣的疲勞持久極限最高

3、。
　　 （3）針對(duì)焊接接頭母材和全焊縫金屬在交變載荷作用下的棘輪特性，通過非對(duì)稱應(yīng)力控制棘輪試驗(yàn)得到：母材和全焊縫金屬材料在較高載荷水平下產(chǎn)生較高的棘輪應(yīng)變率，且棘輪效應(yīng)均體現(xiàn)出對(duì)載荷歷史的敏感性。
　　 （4）針對(duì)焊接接頭母材和全焊縫金屬在交變載荷作用下的疲勞裂紋擴(kuò)展行為，通過CT試樣疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)得到：全焊縫金屬的裂紋擴(kuò)展表現(xiàn)出一定程度的應(yīng)力比效應(yīng)；不同軋制方向?qū)δ覆牧鸭y擴(kuò)展行為有較大的影響。
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