不同焊接構(gòu)造的鑄鋼節(jié)點(diǎn)環(huán)形對(duì)接焊縫熱點(diǎn)應(yīng)力分析.pdf

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

2、集中對(duì)疲勞性能的影響,本文提出對(duì)鑄鋼節(jié)點(diǎn)焊縫對(duì)接處的壁厚進(jìn)行削薄過渡,并研究了三種常見的焊縫細(xì)節(jié)情況下的熱點(diǎn)應(yīng)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(diǎn)熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)變化規(guī)律。最后比較了直接對(duì)接的鑄鋼節(jié)點(diǎn)和壁厚過渡優(yōu)化后的鑄鋼節(jié)點(diǎn)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(diǎn)應(yīng)力外推法。采用國際焊接學(xué)會(huì)IIW建議方法得到的結(jié)果略大于采用挪威船級(jí)社DNV建議方法得到的結(jié)

3、果,采用三點(diǎn)二次外推方法得到的結(jié)果略大于相應(yīng)兩點(diǎn)線性外推方法得到的結(jié)果。
　　2)討論的三種焊接構(gòu)造的鑄鋼節(jié)點(diǎn),其熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)受構(gòu)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(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)減小;隨著徑厚比d/t的增大,熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)增大。
　　3)相同壁厚不同焊接構(gòu)造的鑄鋼節(jié)點(diǎn)的熱點(diǎn)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果比較顯示:壁厚較小時(shí)(<20mm),Ⅰ型焊縫構(gòu)造的熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)要略小于Y型,即前者的疲勞性能要