不同焊接構造的鑄鋼節(jié)點環(huán)形對接焊縫熱點應力分析.pdf

1、鑄鋼節(jié)點與主體構件連接的環(huán)形對接焊縫處存在材料差異和幾何差異,因此環(huán)形對接焊縫是鑄鋼節(jié)點疲勞破壞的重要研究對象。目前,國內(nèi)對鑄鋼節(jié)點焊縫疲勞問題的研究仍比較缺乏。
　　傳統(tǒng)名義應力方法并不適用于鑄鋼節(jié)點。本文的研究采用熱點應力方法對鑄鋼節(jié)點環(huán)形對接焊縫的疲勞問題進行分析。文章首先概述了熱點應力方法的基本原理,以及熱點應力有限元分析的基本流程,并對不同外推方法的計算結(jié)果進行了比較。為減弱鑄鋼節(jié)點與主體構件壁厚不相等直接對接產(chǎn)生的應力

2、集中對疲勞性能的影響,本文提出對鑄鋼節(jié)點焊縫對接處的壁厚進行削薄過渡,并研究了三種常見的焊縫細節(jié)情況下的熱點應力,分析得出了在壁厚t、徑厚比d/t、壁厚比T/t三種參數(shù)影響下的鑄鋼節(jié)點熱點應力集中系數(shù)變化規(guī)律。最后比較了直接對接的鑄鋼節(jié)點和壁厚過渡優(yōu)化后的鑄鋼節(jié)點的疲勞性能。
　　通過以上分析,得到如下結(jié)論:
　　1)比較了四種熱點應力外推法。采用國際焊接學會IIW建議方法得到的結(jié)果略大于采用挪威船級社DNV建議方法得到的結(jié)

3、果,采用三點二次外推方法得到的結(jié)果略大于相應兩點線性外推方法得到的結(jié)果。
　　2)討論的三種焊接構造的鑄鋼節(jié)點,其熱點應力集中系數(shù)受構件壁厚t的影響很小,幾乎不隨壁厚改變發(fā)生變化;隨著壁厚比T/t的增大,熱點應力集中系數(shù)減小;隨著徑厚比d/t的增大,熱點應力集中系數(shù)增大。
　　3)相同壁厚不同焊接構造的鑄鋼節(jié)點的熱點應力計算結(jié)果比較顯示:壁厚較小時(<20mm),Ⅰ型焊縫構造的熱點應力集中系數(shù)要略小于Y型,即前者的疲勞性能要