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机械强度2024年第02期:焊接残余应力对高强钢点焊接头裂纹扩展及疲劳性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:罗家元;李鑫;谭超;

单位:重庆交通大学机电与车辆工程学院;

摘要:点焊接头因高度应力集中,极易于熔核边缘萌生疲劳裂纹,点焊产生的残余应力会影响其扩展。为探究点焊残余应力对疲劳裂纹扩展的影响规律,建立DP600高强钢点焊接头三维裂纹有限元仿真模型。基于热-弹塑性理论求解点焊残余应力场,在此基础上计算有无残余应力时折线裂纹的局部应力强度因子(Stress Intensity Factor, SIF)解,通过分析两种条件下裂纹最深点局部SIF随裂纹深度比变化的曲线,研究点焊残余应力对折线裂纹扩展的影响规律;基于断裂力学理论,采用改进的双参数模型预测有无残余应力时的疲劳寿命。结果表明,点焊残余应力使局部SIF显著提高,且随着裂纹深度比的增加,残余应力对其的影响程度也增加;考虑残余应力后裂纹整体扩展趋势不变但扩展速率显著增加,疲劳寿命由35 616次下降至12 564次。

关键词:点焊残余应力;;折线裂纹;;应力强度因子;;疲劳寿命

基金资助:重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(cstc2021jscx-dxwtBX0022);; 重庆市博士后特别资助项目(Xm2017034);; 国家重点研发计划项目(2020YFF0404209)资助~~