14992.栓焊并用連接結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文栓焊并用連接結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析栓焊并用連接結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析AnalysisontheFatigueLifeofCouseofWeldBoltsJoint一級(jí)學(xué)科：力學(xué)學(xué)科專業(yè)：固體力學(xué)作者姓名：王勇哲指導(dǎo)教師：秦慶華教授天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二零一五年十二月I中文摘要中文摘要栓焊并用連接結(jié)構(gòu)作為焊接和高強(qiáng)度螺栓兩種連接方式的補(bǔ)充和發(fā)展因其能夠提高節(jié)點(diǎn)承載力，縮小節(jié)點(diǎn)幾何尺寸，得到了廣泛的應(yīng)用。目前為止，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)常見(jiàn)的

2、栓焊結(jié)構(gòu)在靜載下進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究和理論分析，對(duì)其工作機(jī)理及連接性能的研究取得了顯著成果。然而在循環(huán)荷載作用下，栓焊結(jié)構(gòu)的疲勞性能以及高強(qiáng)度螺栓的作用目前還少有人研究。本文重點(diǎn)研究端面角焊縫與高強(qiáng)度螺栓并用連接結(jié)構(gòu)的疲勞性能，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比了焊接和栓焊兩種不同連接結(jié)構(gòu)疲勞壽命和疲勞失效機(jī)理的差異，分析了高強(qiáng)度螺栓對(duì)栓焊結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明栓焊試件的疲勞壽命要遠(yuǎn)高于純焊試件且結(jié)構(gòu)疲勞斷裂位置發(fā)生了變化，栓焊結(jié)構(gòu)裂紋萌生于焊趾，

3、并沿母材厚度方向擴(kuò)展。栓焊結(jié)構(gòu)中高強(qiáng)度螺栓的存在不僅能夠減小焊縫處的受力，同時(shí)能夠提高結(jié)構(gòu)整體連接剛度，使結(jié)構(gòu)中蓋板和芯板緊密結(jié)合，抑制萌生于焊根處的裂紋擴(kuò)展。因此能夠大幅度延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。利用名義應(yīng)力法和等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了壽命估算。名義應(yīng)力法中的SN曲線并不能完全考慮高強(qiáng)度螺栓對(duì)結(jié)構(gòu)壽命的影響，因此與試驗(yàn)結(jié)果誤差很大。等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法在計(jì)算時(shí)直接選取焊縫處的節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)力矩，計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)應(yīng)力已經(jīng)包含了高強(qiáng)度螺栓的影響。首先