鋁合金焊接接頭疲勞失效評定方法研究.pdf

1、本文通過焊接接頭疲勞試驗對3A21鋁合金焊接接頭S-N曲線進行了詳細分析，并將其試驗結(jié)果進行了比較，討論了試件的焊接接頭型式和焊趾角度對S-N曲線的影響。試驗結(jié)果表明：鋁合金焊接試件的常數(shù)m和N=2×106疲勞強度與國際焊接學會(ⅡW)推薦的數(shù)值有較大差異，采用ⅡW的S-N曲線對本文鋁合金焊接試件進行疲勞評定時，將給出過于保守的結(jié)果；接頭型式不同導致焊接接頭局部應力集中有較大差異，因而對采用名義應力幅值表示的S-N曲線有明顯影響。

2、 應力平均法是局部應力方法之一，本文采用此方法對3A21鋁合金焊接接頭進行疲勞評定。用有限元計算局部應力值，建立了評定結(jié)果的S-N曲線，并分析了接頭型式、焊趾半徑等因素對計算結(jié)果的影響。結(jié)果表明，采用SAA法能夠?qū)λ姆N接頭型式的疲勞壽命做出合理的估算，并能預測焊接接頭的疲勞位置，它評定的結(jié)果是偏于安全的。對本文研究的3A21鋁合金焊接接頭而言，Neuber建議的把焊趾處視為尖銳缺口(即令ρ=0，ρ*=0.15mm)與實際情況有一定的差

3、別，這樣在焊趾處將產(chǎn)生較大的應力集中，由此得到的局部應力值遠遠大于實際值。此法在工程上有一定的適用性。焊趾是決定焊態(tài)接頭疲勞性能的關鍵部位，應力集中區(qū)的最大應力存在于焊趾部位。 臨界距離法包括點法、線法、面法，本文應用點方法對3A21鋁合金的兩種不同型式的焊接接頭疲勞強度進行了評定研究。用有限元計算局部應力值，建立了評定結(jié)果的S-N曲線，并分析了有限元網(wǎng)格和接頭型式對計算結(jié)果的影響。結(jié)果表明：點方法能夠?qū)煞N接頭形式的疲勞性能做