恒幅加載下焊接結構鋼疲勞裂紋擴展中載荷交互作用的研究.pdf

1、有關焊接結構鋼焊接接頭的疲勞問題，已經有了很多的研究。但由于疲勞問題的復雜性和焊接接頭材料的不均勻性，目前的研究還遠遠不夠。焊接接頭及母材的各種循環(huán)特性和疲勞行為還沒有系統(tǒng)完備的試驗數(shù)據(jù)。本文主要針對Q345B焊接接頭以及母材的疲勞和裂紋擴展進行了試驗研究，并用前期新提出的兩參量驅動力模型描述疲勞裂紋擴展行為。為正確評估Q345B焊接接頭的疲勞壽命及結構設計提供了試驗依據(jù)。
　　 本文的主要工作和研究結果如下：
　　 (

2、1)通過應變循環(huán)試驗，研究了Q345B母材、焊縫區(qū)以及模擬過熱區(qū)的循環(huán)變形性能。Q345B焊接接頭以及母材均具有一定的循環(huán)軟化特性；循環(huán)加載可以增強材料的強度；Q345B焊縫金屬顯示出明顯的非Masing特性。
　　 (2)通過應變疲勞壽命試驗，研究了Q345B母材、焊縫區(qū)以及模擬過熱區(qū)的疲勞性能。不同軋制方向母材和焊縫金屬的疲勞持久極限相近且都比較高，模擬過熱區(qū)疲勞持久極限最低。
　　 (3)通過CT試樣疲勞裂紋擴展試

3、驗，研究了Q345B母材、焊縫區(qū)以及模擬過熱區(qū)的疲勞裂紋擴展行為。平行軋制方向母材試樣裂紋擴展沒有應力比效應，在平均應力較小時，垂直軋制方向母材裂紋擴展表現(xiàn)出一定的應力比效應；母材試樣的裂紋擴展沒有明顯的厚度效應；軋制方向對母材的裂紋擴展速率影響不大。焊縫金屬的裂紋擴展表現(xiàn)出一定的應力比效應；模擬過熱區(qū)金屬的裂紋擴展表現(xiàn)出比較明顯的應力比效應。
　　 (4)通過與其他三種模型對比發(fā)現(xiàn)，新模型可以更加有效的描述應力比對裂紋擴展速率