国家材料腐蚀与防护科学数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
中文 | Eng 数据审核 登录 反馈
含焊接缺陷的横梁底板疲劳裂纹扩展速率
2014-08-11 16:20:09 作者:本站整理来源:
 张瑞金*,谢里阳*,张啸尘*
*(东北大学机械工程与自动化学院,沈阳 110819)
  摘要:由于焊接工艺的原因,某车型横梁底板与补板焊接深度小于补板厚度,在理论分析中,可以将底板与补板之间存在未焊透区域近似处理为等效板面裂纹。车体服役过程中,在垂直于裂纹面的交变应力作用下,初始裂纹可能会发生疲劳扩展,裂纹扩展进入边梁翼板,可引发边梁裂纹,影响车体结构安全。本文通过有限元数值模拟和疲劳裂纹扩展试验,研究了含焊接缺陷的横梁补板裂纹在Ⅰ型加载条件下的疲劳裂纹扩展规律,采用ANSYS 的APDL 程序化语言编程建立模型,并对其进行数值模拟分析,得到了在不同裂纹长度下应力强度因子,拟合出裂纹尖端的应力强度因子公式,得到横梁底板-补板焊缝在不同水平的循环应力作用下的疲劳裂纹扩展寿命。
  关键词:焊接,疲劳裂纹,应力强度因子,扩展速率,有限元模拟
  Fatigue Crack Growth Rate of Crossbeam Soleplate with Welding Defects
  Zhang Ruijin,Xie Liyang,Zhang Xiaochen
  ( Mechanical Engineering School, Northeastern University,Shenyang 110819,China )
  Abstract:Due to the reason of welding technology, the welding depth between the soleplate and the cover plate on Crossbeam is less than the thickness of cover plate. In theoretical analysis, this welding defect can be conservatively considered as an equivalent surface crack. In the serving life of aHigh-Speed Electric Multiple Units (EMU) Train, initial cracks may propagate under alternating fatigue stress. When the fatigue cracks extend into the edge plate, it will be very dangerous to the whole structure. Using the FEM simulation and fatigue crack propagation test, this paper studied the fatigue crack propagation process on the crossbeam with welding defects. On the basis of ANSYS APDL programming language, the stress intensity factors were calculated with different crack length, then the formula of the crack tip stress intensity factor could be fitted. Furthermore, fatigue crack propagation life could be got under different levels of cyclic stress.
  Key words:Welding, Fatigue Crack, Stress Intensity Factor, Growth Rate,FEM Simulation
  联系方式
  张瑞金:rjzhang@mail.neu.edu.cn

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心