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基于权函数法的焊接结构疲劳裂纹扩展寿命计算
| 论文题名： | 基于权函数法的焊接结构疲劳裂纹扩展寿命计算 |
| 关键词： | 船舶工程;焊接结构;焊缝应力;权函数法 |
| 摘要： | 焊接结构是船舶与海洋工程结构的主要存在形式。由于焊接接头不可避免的存在初始缺陷（如:裂纹，夹渣，气孔等）及焊后残余应力，使之成为容易发生疲劳破坏的主要部位。因此，焊接结构疲劳寿命的计算评估成为当前船舶与海洋工程领域研究的热点对象。如何计算焊接结构的疲劳寿命、分析初始缺陷尺寸及焊后残余应力对疲劳寿命的影响对于解决工程实际问题具有重要意义。 本文采用热力耦合有限元数值模拟方法，计算了Q235钢平板对接焊结构温度场和残余应力场。可以得到，横向焊接残余应力沿焊缝方向以压应力-拉应力-压应力的形式分布。基于以上残余应力数值模拟结果，应用权函数法计算裂纹尖端应力强度因子幅，实现对低碳钢Q235典型平板对接焊结构中心裂纹疲劳扩展寿命的计算，分析了材料常数、初始裂纹尺寸、残余应力、板厚对疲劳裂纹扩展寿命的影响。结果表明:应用该方法计算的疲劳裂纹扩展寿命，结果因材料常数取值不同而存在很大差异（相差1～2个数量级）;初始裂纹尺寸越大，残余应力越大，疲劳裂纹扩展寿命越低;板厚对疲劳裂纹扩展寿命的提高效果不显著。 |
| 作者： | 赵邦杰 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 赵东升 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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