基于切口应力的复杂焊接接头多轴疲劳评估方法的研究任务书

 2021-08-22 11:08

1. 毕业设计(论文)主要内容:

对于港口及海工建筑物而言,都是大型的焊接结构物,这些结构物承受着非常复杂的载荷,即处于多轴疲劳的状态。多轴疲劳载荷通常是指焊接接头同时承受着垂直于焊缝方向的正应力和平行于焊缝方向的剪应力。多轴载荷可能是多轴比例载荷(同相位)抑或是多轴非比例载荷(异相位)。对于比例载荷,主应力的方向保持不变,和单轴载荷的处理办法类似;对于非比例载荷,主应力的方向随着时间不断发生改变,使得常用的多轴疲劳准则失效。

对于多轴疲劳准则,目前并没有统一的规定抑或是推荐的、普遍适用的准则。本文归纳总结了常见有代表性的几种多轴疲劳准则,有基于等效应力的,有基于相关方程的,有基于临界面法的。通过对上述准则的评估,得到同时适用于多轴比例加载和非比例加载的多轴疲劳准则。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

采用国际焊接规范IIW推荐的切口应力方法,对目前已有的多轴疲劳准则进行评估,将数值方法的结果同大量的疲劳试验结果进行了比较,定量地得到了各准则下达到非保守疲劳评估的概率,在此基础上进一步得到改进的、较为普遍的多轴疲劳准则。需要完成以下任务:

1)了解并熟悉已有的多轴疲劳准则。

2)了解并熟悉已有的切口应力方法及规范。

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

1) 在进行毕业设计任务分析、资料检索、调研的基础上完成开题报告。(1-2周)

2)了解并熟悉已有的多轴疲劳准则、切口应力方法及规范。(3-5周)

3) 选取典型的焊接结构节点进行数值分析,得到切口处应力状态。(6-8周)

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4. 主要参考文献

1) WeiShen, Renjun Yan, Enqian Liu, Lin Xu. Fatigue growthbehaviour for surface crack in welding joints under combined compressive andbending stresses [J]. International Journal ofFatigue, 2015, 77:50-63.

2) Wei Shen, Nigel Barltrop, Renjun Yan, Enqian Liu, et al. Stress field andfatigue strength analysis of 135-degree sharp corners under tensile and bendingloadings based on notch stress strength theory[J]. Ocean Engineering, 2015, 107:32-44.

3) 谌伟,严仁军,徐琳,张新宇,耿黎明. 考虑残余应力下焊接接头多轴疲劳损伤研究[J]. 中国造船, 2014, 55(2):67-76.

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