焊接结构疲劳问题的特殊性.pptx

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3.1不同于金属疲劳失效的特殊性
3.2焊接结构残余应力的形成与分布
3.3应力变化范围——标定焊接结构S-N曲线的一个特别
重要的力学概念
3.4焊接结构疲劳寿命计算的相对性

在近20年里人们对焊接结构的疲劳裂纹的理解已经有进步了，普遍认为焊接接头的疲劳属性与焊接之前的材料的疲劳属性是不同的。
由于焊接接头焊趾处的焊接缺陷、应力集中和残余拉伸应力的作用，其疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。所以焊接结构的疲劳强度取决于接头的疲劳性能，即焊接接头的抗疲劳性能，关系着焊接结构能否安全使用。因此为了保证焊接结构可靠性，在设计承受交变动载荷的焊接结构时，设计规范规定以焊接接头的疲劳强度作为整体结构的疲劳强度，而不采用基本金属的疲劳强度。1）焊缝区2）焊接热影响区①熔合区③正火区Non-welded焊接结构疲劳的特殊性
焊接结构疲劳的特殊性
板边堆焊时，σx在焊缝横截面上的分布。纵向应力σx在焊件纵截面上的分布
在焊件纵截面端头由于拘束很小，σx为零，焊缝端部存在一个残余应力过渡区，焊缝中段是残余应力稳定区。
当焊缝较短时，不存在稳定区，焊缝越短，σx越小。

应力范围为两倍的应力幅。
最近20余年的研究，主要是英国焊接研究所的Gueny博士的研究表明,由于焊接过程的复杂热行为，结构焊接接头焊后的焊缝及其附近存有达到或接近屈服点的残余应力（注意，该残余应力具有自平衡性，与外载荷无关的独立性），因此在常幅应力循环作用的接头中,焊缝附近所承受的实际循环应力将从母材材料的屈服应力(或接近屈服应力)向下摆动,而不管其原始作用的循环特性如何。所以，焊接接头的疲劳性能用应力范围的概念来表述是科学的。这也是为什么BS标准、IIW、ASME标准采用应力范围而不采用与循环特性相关的信息获取S-N曲线的根本原因。小结谢谢大家！感谢您的观看。