基于權(quán)函數(shù)法的焊接結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴展壽命計算.pdf

1、焊接結(jié)構(gòu)是船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)的主要存在形式。由于焊接接頭不可避免的存在初始缺陷（如:裂紋，夾渣，氣孔等）及焊后殘余應(yīng)力，使之成為容易發(fā)生疲勞破壞的主要部位。因此，焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的計算評估成為當前船舶與海洋工程領(lǐng)域研究的熱點對象。如何計算焊接結(jié)構(gòu)的疲勞壽命、分析初始缺陷尺寸及焊后殘余應(yīng)力對疲勞壽命的影響對于解決工程實際問題具有重要意義。
　　本文采用熱力耦合有限元數(shù)值模擬方法，計算了Q235鋼平板對接焊結(jié)構(gòu)溫度場和殘余應(yīng)力場?？梢?/p>

2、得到，橫向焊接殘余應(yīng)力沿焊縫方向以壓應(yīng)力-拉應(yīng)力-壓應(yīng)力的形式分布。基于以上殘余應(yīng)力數(shù)值模擬結(jié)果，應(yīng)用權(quán)函數(shù)法計算裂紋尖端應(yīng)力強度因子幅，實現(xiàn)對低碳鋼Q235典型平板對接焊結(jié)構(gòu)中心裂紋疲勞擴展壽命的計算，分析了材料常數(shù)、初始裂紋尺寸、殘余應(yīng)力、板厚對疲勞裂紋擴展壽命的影響。結(jié)果表明:應(yīng)用該方法計算的疲勞裂紋擴展壽命，結(jié)果因材料常數(shù)取值不同而存在很大差異（相差1～2個數(shù)量級）;初始裂紋尺寸越大，殘余應(yīng)力越大，疲勞裂紋擴展壽命越低;板厚對疲