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文檔簡(jiǎn)介
1、在汽車、機(jī)車、高速船舶和航空航天領(lǐng)域,鋁合金在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用日益廣泛。焊接是工業(yè)生產(chǎn)中的主要連接方法,疲勞斷裂是焊接接頭失效的主要型式。本文通過焊接接頭疲勞試驗(yàn)對(duì)鋁合金3A21和5083焊接接頭疲勞性能和相應(yīng)S-N曲線進(jìn)行了分析,計(jì)算了對(duì)接和不同角接頭疲勞強(qiáng)度和曲線參數(shù),分析了不同接頭幾何形狀和焊趾半徑對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響,并且對(duì)不同幾何型式的接頭以及鋁合金與鋼焊接接頭疲勞試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。不同的承載方式和接頭幾何型式導(dǎo)致了應(yīng)力集中;焊趾半
2、徑大小決定了應(yīng)力集中程度,最終影響焊接接頭的疲勞強(qiáng)度。 為了研究焊接接頭殘余應(yīng)力對(duì)接頭疲勞強(qiáng)度的影響,本文采用ANSYS軟件計(jì)算焊接殘余應(yīng)力。首先模擬接頭的焊接溫度場(chǎng),在此基礎(chǔ)上計(jì)算接頭殘余應(yīng)力,并且分析研究了焊接接頭尤其是疲勞斷裂危險(xiǎn)區(qū)的殘余應(yīng)力分布特征。結(jié)果表明:對(duì)于本文的B型和D型接頭焊趾處存在較高的殘余應(yīng)力值;其計(jì)算結(jié)果與有限元網(wǎng)格劃分有一定的關(guān)系。 局部法是近年來應(yīng)用于焊接接頭疲勞評(píng)定的一種新方法,本文采用鋁合
3、金3A21角接焊縫的拉伸疲勞試驗(yàn)結(jié)果對(duì)DangVan準(zhǔn)則的局部法對(duì)于鋁合金焊接接頭疲勞評(píng)定的有效性進(jìn)行了研究,用三維有限元方法計(jì)算了角焊縫的最大主應(yīng)力和鋁合金焊接接頭的殘余應(yīng)力,并且分析了有限元單元尺寸對(duì)局部法評(píng)定的影響。結(jié)果表明:適用于鋼接頭的局部法不適用于鋁合金焊接接頭,將材料常數(shù)修正為α=0.5,β=51MPa后,評(píng)定結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果想符合。有限元網(wǎng)格尺寸對(duì)局部參數(shù)βexp評(píng)定有一定影響,當(dāng)最小單元尺寸小于0.65mm,單元尺寸對(duì)評(píng)
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