CN116894355A - 一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法 - Google Patents
一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116894355A CN116894355A CN202310228999.4A CN202310228999A CN116894355A CN 116894355 A CN116894355 A CN 116894355A CN 202310228999 A CN202310228999 A CN 202310228999A CN 116894355 A CN116894355 A CN 116894355A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- strain
- energy density
- weld
- prestrain
- strain energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 87
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 75
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 54
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 25
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 2
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C60/00—Computational materials science, i.e. ICT specially adapted for investigating the physical or chemical properties of materials or phenomena associated with their design, synthesis, processing, characterisation or utilisation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2113/00—Details relating to the application field
- G06F2113/26—Composites
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/04—Ageing analysis or optimisation against ageing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，属于焊缝疲劳寿命预测领域。目的是为了解决预应变作用下焊缝材料疲劳寿命计算的问题。其原理是通过开展焊缝材料单调拉伸实验和疲劳实验，获取焊缝材料参数，根据预应变和应变能量密度之间的关系建立焊缝疲劳寿命预测模型；建立焊缝有限元模型并施加预载荷产生预应力和预应变，进而施加循环载荷产生循环应力和循环应变，计算循环载荷作用下焊缝危险点的应变能量密度；最后根据焊缝疲劳寿命预测模型计算焊缝危险点的疲劳寿命。该方法的优点是能够利用应变能量密度准确快速计算预应变作用下焊缝疲劳寿命，其为标量不需要确定矢量所涉及的位置与方向，节省了计算时间和资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，属于焊缝疲劳寿命计算领域。
背景技术
焊接是机械结构常用连接方式之一，由于焊接过程中易出现气孔、杂质和残余应力等缺陷，导致焊缝疲劳开裂成为机械焊接结构主要的失效方式之一；而当焊缝承受预应变后，焊缝内部微观结构会发生一部分位错或者滑移，从而降低焊接结构的疲劳寿命。因此，如何准确预测预应变作用下焊缝的疲劳寿命是充分保证焊接结构疲劳可靠性的关键所在。
目前，已有科研学者利用应变能量密度或者应变能预测焊缝或者机械结构疲劳寿命。河南科技大学公开了一种基于卸载弹性应变能密度的疲劳寿命预测方法(公开号：CN113449432.A)，其将金属材料每次疲劳实验的卸载弹性应变能密度进行求和，构建总卸载弹性应变能密度和循环次数的指数数学关系，进而预测金属材料疲劳寿命。然后，该方法只关注弹性阶段的损伤，忽略了塑性变形带来的损伤。湖南工业大学公开了一种基于总应变能量密度的焊缝疲劳寿命计算方法(公开号：CN106354898.A),该方法综合考虑了弹性应变能量密度和塑性应变能量密度对疲劳损伤的影响，但是没有考虑含有预应变作用下的焊缝疲劳寿命预测问题。此外，华东理工大学公开了一种总应变能密度修正的缺口件低周疲劳预测方法(公开号：CN109948216.A)，该方法对缺口处危险点的总应变能密度进行了线性修正，但是预应变作用会使得整个焊缝材料的疲劳性能提前发生改变，直接使用修正方法去计算预应变作用下的焊缝疲劳寿命也难以获得满意的预测精度和计算效率。因此，目前预应变作用下焊缝疲劳寿命预测方法在计算精度和计算效率方面依然存在诸多不足。
发明内容
为解决现有预应变作用下焊缝疲劳寿命计算方法所存在的预测精度和计算效率偏低等问题，克服背景技术所述缺陷，本发明提供一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，本发明方法包括以下步骤：
(1)开展焊缝材料单调拉伸实验，确定焊缝材料屈服强度对应的应变值εs，然后对焊缝试件分别施加εs、0.7εs和0.4εs的预应变；针对含有εs、0.7εs和0.4εs的预应变的焊缝试件，开展应变幅值分别为0.4εs、0.3εs和0.2εs的对称循环载荷疲劳实验，获取焊缝材料周期应力和周期应变响应曲线，计算焊缝材料弹性应变能量密度和塑性应变能量密度，建立预应变和焊缝材料弹性应变能量密度的数学关系：
式(1)中，ΔWpr e+为含有预应变的焊缝材料弹性应变能量密度，ΔWe+为不含预应变的焊缝材料弹性应变能量密度，εpr为预应变，α1为预应变作用下弹性疲劳系数，β1为预应变作用下弹性疲劳指数；同时，建立预应变和焊缝材料塑性应变能量密度的数学关系：
式(2)中，ΔWpr p为含有预应变的焊缝材料塑性应变能量密度，ΔWp为不含预应变的焊缝材料塑性应变能量密度，α2为预应变作用下塑性疲劳系数，β2为预应变作用下塑性疲劳指数；另外，焊缝材料总应变能量密度为焊缝材料弹性应变能量密度与焊缝材料塑性应变能量密度之和，则有焊缝疲劳寿命预测模型如下式所示：
式(3)中，ΔWt为焊缝材料总应变能量密度，Nf为疲劳寿命，C1为不含预应变作用的弹性疲劳系数，d1为不含预应变作用的弹性疲劳指数，C2为不含预应变作用的塑性疲劳系数，d2为不含预应变作用的塑性疲劳指数；
(2)建立焊缝有限元模型，输入焊缝材料力学特性参数，施加预载荷产生预应变和预应力；
(3)将预应变和预应力作为焊缝有限元模型的初始应变场和初始应力场，输入焊缝材料疲劳特性参数，施加循环载荷产生循环应力和循环应变；
(4)根据循环应力和循环应变确定循环载荷作用下的焊缝危险点弹性应变能量密度和焊缝危险点塑性应变能量密度，基于焊缝疲劳寿命预测模型计算焊缝危险点疲劳寿命。
进一步地，所述的步骤(1)中，式(3)中所述的预应变作用下弹性疲劳系数α1，所述的预应变作用下弹性疲劳指数β1，所述的预应变作用下塑性疲劳系数α2，所述的预应变作用下塑性疲劳指数β2，所述的不含预应变作用的弹性疲劳系数C1，所述的不含预应变作用的弹性疲劳指数d1，所述的不含预应变作用的塑性疲劳系数C2，所述的不含预应变作用的塑性疲劳指数d2均为通过实验数据拟合得到。
所述的不含预应变的焊缝材料弹性应变能量密度ΔWe+如下式进行计算：
式(4)中，E为弹性模量，Δσ为应力范围，σm为平均应力。
进一步地，所述的步骤(1)中，所述的不含预应变的焊缝材料塑性应变能量密度ΔWp如下式进行计算：
式(5)中，σ为应力，εp为塑性应变，分别为塑性应变最大值和最小值。
进一步地，所述的步骤(2)中，所述的焊缝有限元模型是焊缝二维壳单元有限元模型或者焊缝三维实体单元有限元模型；所述的焊缝材料力学特性参数包括弹性模量，泊松比和密度；所述的预载荷是集中力或者压力场或者重力场或者温度场。
进一步地，所述的步骤(3)中，所述的焊缝材料疲劳特性参数包括弹性模量、泊松比、密度和Ramberg-Osgood方程中的焊缝材料的循环应力和焊缝材料的循环应变；所述的循环载荷的形式为拉伸-压缩-再拉伸。
进一步地，所述的Ramberg-Osgood方程如下式所示：
式(6)中，σc为所述的焊缝材料的循环应力，ε为所述的焊缝材料的循环应变，K为焊缝材料硬化系数，n为焊缝材料硬化指数。
进一步地，所述的焊缝材料硬化系数K和所述的焊缝材料硬化指数n均通过实验数据拟合得到。
进一步地，所述的步骤(3)中，所述的循环应力和所述的循环应变分别为工作应力和工作应变；所述的循环应力和所述的循环应变均通过有限元仿真分析得到。
进一步地，所述的步骤(4)中，所述的焊缝危险点弹性应变能量密度按照式(4)计算；所述的焊缝危险点塑性应变能量密度按照式(5)计算；所述的焊缝危险点弹性应变能量密度与所述的焊缝危险点塑性应变能量密度之和为焊缝危险点总应变能量密度；所述的焊缝危险点是指弹性应变能量密度最大的点或者塑性应变能量密度最大的点或者总应变能量密度最大的点。
本方法的有益效果是：应变能密度既能准确表征预应变作用下焊缝疲劳失效本质，且其为标量不需要确定矢量所涉及的位置与方向，极大地节省了计算时间和资源。
附图说明
图1为一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法流程图；
图2为焊缝试件尺寸结构示意图；
图3为焊缝单调拉伸应力应变曲线图；
图4为0.2％应变幅值下半周应力应变响应曲线图；
图5为0.15％应变幅值下半周应力应变响应曲线图；
图6为0.1％应变幅值下半周应力应变响应曲线图；
图7为0.2％应变幅值下预应变和弹性应变能量密度曲线图；
图8为0.15％应变幅值下预应变和弹性应变能量密度曲线图；
图9为0.1％应变幅值下预应变和弹性应变能量密度曲线图；
图10为0.2％应变幅值下预应变和塑性应变能量密度曲线图；
图11为0.15％应变幅值下预应变和塑性应变能量密度曲线图；
图12为0.1％应变幅值下预应变和塑性应变能量密度曲线图；
图13为无预应变焊缝材料总应变能量密度和疲劳寿命曲线图；
图14为后桥壳外表面焊缝示意图；
图15为后桥壳内表面焊缝示意图；
图16为后桥壳满载静止状态下受力示意图；
图17为后桥壳预应力场示意图；
图18为后桥壳预应变场示意图；
图19为后桥壳焊缝材料周期应力应变曲线示意图；
图20为后桥壳循环载荷加载曲线示意图；
图21为后桥壳循环应力场示意图；
图22为后桥壳循环应变场示意图；
图23为后桥壳焊缝危险点的循环应力和循环应变响应曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
下面给出了某一预应变作用下高强钢焊缝疲劳寿命计算的实例，但本发明的保护范围不限于下述的实施范例。
步骤一：开展焊缝材料Q345单调拉伸实验，试件尺寸如图2所示，单调拉伸曲线如图3所示。根据实验数据确定焊缝材料屈服强度对应的应变值εs约为0.5％(单位为：mm/mm)，然后对焊缝试件分别施加0.5％、0.35％和0.2％的预应变；针对含有0.5％、0.35％和0.2％的预应变的焊缝试件以及无预应变的焊缝试件，开展应变幅值分别为0.2％、0.15％和0.1％的对称循环载荷疲劳实验，疲劳实验结果如表1所示。获取焊缝材料周期应力和周期应变响应曲线，应变幅值分别为0.2％、0.15％和0.1％下的半周应力应变曲线如图4、图5和图6所示。
表1不同预应变水平下疲劳寿命试验结果
计算焊缝材料弹性应变能量密度，首先，所述的不含预应变的焊缝材料弹性应变能量密度ΔWe+如下式进行计算：
式(1)中，E为弹性模量，Δσ为应力范围，σm为平均应力。
然后，建立预应变和焊缝材料弹性应变能量密度的数学关系：
式(2)中，ΔWpr e+为含有预应变的焊缝材料弹性应变能量密度，ΔWe+为不含预应变的焊缝材料弹性应变能量密度，εpr为预应变，α1为预应变作用下弹性疲劳系数，β1为预应变作用下弹性疲劳指数。其中，应变幅值分别为0.2％、0.15％和0.1％下的预应变和弹性应变能量密度的关系如图7、图8和图9所示。
同样地，所述的不含预应变的焊缝材料塑性应变能量密度ΔWp如下式进行计算：
式(3)中，σ为应力，εp为塑性应变，分别为塑性应变最大值和最小值。
然后，建立预应变和焊缝材料塑性应变能量密度的数学关系：
式(4)中，ΔWpr p为含有预应变的焊缝材料塑性应变能量密度，ΔWp为不含预应变的焊缝材料塑性应变能量密度，α2为预应变作用下塑性疲劳系数，β2为预应变作用下塑性疲劳指数。其中，应变幅值分别为0.2％、0.15％和0.1％下的预应变和塑性应变能量密度的关系如图10、图11和图12所示。根据上述实验数据和数学拟合关系，则有式(2)和式(4)中的各参数如表2所示。
表2焊缝预应变疲劳特性参数
另外，焊缝材料总应变能量密度为焊缝材料弹性应变能量密度与焊缝材料塑性应变能量密度之和，则有焊缝疲劳寿命预测模型如下式所示：
式(5)中，ΔWt为焊缝材料总应变能量密度，Nf为疲劳寿命，C1为不含预应变作用的弹性疲劳系数，d1为不含预应变作用的弹性疲劳指数，C2为不含预应变作用的塑性疲劳系数，d2为不含预应变作用的塑性疲劳指数。其中，当预应变εpr为零时，式(5)退化为无预应变作用下的总应变能量密度和疲劳寿命之间的数学关系，如下式所示：
根据上述实验数据，无预应变作用下，焊缝总应变能量密度和疲劳寿命变化曲线如图13所示。根据上述实验数据和数学拟合关系，则有式(6)中的各参数如表3所示。
表3焊缝材料疲劳参数
至此，式(5)中的各参数均已得到确定。
步骤二：建立某型电动轮自卸车后桥壳焊缝有限元模型,采用壳单元模拟焊缝，如图14和图15所示，输入焊缝材料力学特性参数，包括弹性模量E＝210Gpa，泊松比μ＝0.28，材料密度为ρ＝7.85×103Kg/m3；所述的预载荷为重力场，包括220吨货物重量和车架21吨重量，共计242吨重力，其中根据轴荷比，后桥壳悬架部位共承担55％的载荷总重量，将后桥壳两边约束住，同时根据力与力臂的计算关系，施加边界条件，如图16所示。最终得到的预应力场如图17所示，预应变场如图18所示。
步骤三：将预应变和预应力作为焊缝有限元模型的初始应变场和初始应力场，输入焊缝材料疲劳特性参数，包括弹性模量、泊松比、密度和Ramberg-Osgood方程中的焊缝材料的循环应力和焊缝材料的循环应变；所述的Ramberg-Osgood方程如下式所示：
式(7)中，σc为所述的焊缝材料的循环应力，ε为所述的焊缝材料的循环应变，K为焊缝材料硬化系数，n为焊缝材料硬化指数。根据焊缝材料实验数据，可得到周期应力应变响应曲线如图19所示。结合上述实验结果和数学拟合曲线，可得到式(7)的关键参数如表4所示。
表4焊缝材料周期疲劳参数
然后施加循环载荷，所述的循环载荷的形式为拉伸-压缩-再拉伸，如图20所示；然后提交有限元分析软件进行计算，计算得到的后桥壳循环应力场如图21所示，循环应变场如图22所示；所述的循环应力和所述的循环应变分别为工作应力和工作应变。
步骤四：根据循环应力和循环应变确定循环载荷作用下的焊缝危险点弹性应变能量密度和焊缝危险点塑性应变能量密度，所述的焊缝危险点的循环应力和循环应变响应曲线如图23所示，所述的焊缝危险点弹性应变能量密度按照式(2)计算；所述的焊缝危险点塑性应变能量密度按照式(4)计算；所述的焊缝危险点弹性应变能量密度与所述的焊缝危险点塑性应变能量密度之和为焊缝危险点总应变能量密度；基于焊缝疲劳寿命预测模型式(5)计算后桥壳焊缝危险点疲劳寿命，计算结果见表5所示。
表5后桥壳危险点疲劳寿命计算结果
Claims (10)
1.一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：
步骤一：开展焊缝材料单调拉伸实验，确定焊缝材料屈服强度对应的应变值，然后对焊缝试件分别施加/>、/>和/>的预应变；针对含有/>、/>和/>的预应变的焊缝试件，开展应变幅值分别为/>、/>和/>的对称循环载荷疲劳实验，获取焊缝材料周期应力和周期应变响应曲线，计算焊缝材料弹性应变能量密度和塑性应变能量密度，建立预应变和焊缝材料弹性应变能量密度的数学关系：
（1）
式（1）中，为含有预应变的焊缝材料弹性应变能量密度，/>为不含预应变的焊缝材料弹性应变能量密度，/>为预应变，/>为预应变作用下弹性疲劳系数，/> 为预应变作用下弹性疲劳指数；同时，建立预应变和焊缝材料塑性应变能量密度的数学关系：
（2）
式（2）中， 为含有预应变的焊缝材料塑性应变能量密度， />为不含预应变的焊缝材料塑性应变能量密度， />为预应变作用下塑性疲劳系数， />为预应变作用下塑性疲劳指数；另外，焊缝材料总应变能量密度为焊缝材料弹性应变能量密度与焊缝材料塑性应变能量密度之和，则有焊缝疲劳寿命预测模型如下式所示：
（3）
式（3）中， 为焊缝材料总应变能量密度，/>为疲劳寿命， />为不含预应变作用的弹性疲劳系数， />为不含预应变作用的弹性疲劳指数， />为不含预应变作用的塑性疲劳系数， />为不含预应变作用的塑性疲劳指数；
步骤二：建立焊缝有限元模型，输入焊缝材料力学特性参数，施加预载荷产生预应变和预应力；
步骤三：将预应变和预应力作为焊缝有限元模型的初始应变场和初始应力场，输入焊缝材料疲劳特性参数，施加循环载荷产生循环应力和循环应变；
步骤四：根据循环应力和循环应变确定循环载荷作用下的焊缝危险点弹性应变能量密度和焊缝危险点塑性应变能量密度，基于焊缝疲劳寿命预测模型计算焊缝危险点疲劳寿命。
2.如权利要求1所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于所述的步骤一中，式（3）中所述的预应变作用下弹性疲劳系数，所述的预应变作用下弹性疲劳指数/>，所述的预应变作用下塑性疲劳系数/>，所述的预应变作用下塑性疲劳指数/>，所述的不含预应变作用的弹性疲劳系数/>，所述的不含预应变作用的弹性疲劳指数/>，所述的不含预应变作用的塑性疲劳系数/>，所述的不含预应变作用的塑性疲劳指数/>均为通过实验数据拟合得到。
3. 如权利要求1所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于所述的步骤一中，所述的不含预应变的焊缝材料弹性应变能量密度如下式进行计算：
（4）
式（4）中，为弹性模量，/>为应力范围，/>为平均应力。
4. 如权利要求1所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于所述的步骤一中，所述的不含预应变的焊缝材料塑性应变能量密度如下式进行计算：
（5）
式（5）中，为应力，/>为塑性应变，/>分别为塑性应变最大值和最小值。
5.如权利要求1所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于所述的步骤二中，所述的焊缝有限元模型是焊缝二维壳单元有限元模型或者焊缝三维实体单元有限元模型；所述的焊缝材料力学特性参数包括弹性模量，泊松比和密度；所述的预载荷是集中力或者压力场或者重力场或者温度场。
6.权利要求1所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于所述的步骤三中，所述的焊缝材料疲劳特性参数包括弹性模量、泊松比、密度和Ramberg-Osgood方程中的焊缝材料的循环应力和焊缝材料的循环应变；所述的循环载荷的形式为拉伸-压缩-再拉伸。
7. 利要求6所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于,所述的Ramberg-Osgood方程如下式所示：
（6）
式（6）中，为所述的焊缝材料的循环应力，/>为所述的焊缝材料的循环应变，/>为焊缝材料硬化系数，/>为焊缝材料硬化指数。
8.如权利要求7所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于,所述的焊缝材料硬化系数和所述的焊缝材料硬化指数/>均通过实验数据拟合得到。
9.如权利要求1所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于所述的步骤三中，所述的循环应力和所述的循环应变分别为工作应力和工作应变；所述的循环应力和所述的循环应变均通过有限元仿真分析得到。
10.如权利要求1所述的一种应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法，其特征在于所述的步骤四中，所述的焊缝危险点弹性应变能量密度按照式（4）计算；所述的焊缝危险点塑性应变能量密度按照式（5）计算；所述的焊缝危险点弹性应变能量密度与所述的焊缝危险点塑性应变能量密度之和为焊缝危险点总应变能量密度；所述的焊缝危险点是指弹性应变能量密度最大的点或者塑性应变能量密度最大的点或者总应变能量密度最大的点。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310228999.4A CN116894355A (zh) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310228999.4A CN116894355A (zh) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116894355A true CN116894355A (zh) | 2023-10-17 |
Family
ID=88311213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310228999.4A Pending CN116894355A (zh) | 2023-03-10 | 2023-03-10 | 一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116894355A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117236139A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-15 | 华电重工机械有限公司 | 一种风电塔筒焊接残余应力预测方法 |
-
2023
- 2023-03-10 CN CN202310228999.4A patent/CN116894355A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117236139A (zh) * | 2023-11-09 | 2023-12-15 | 华电重工机械有限公司 | 一种风电塔筒焊接残余应力预测方法 |
| CN117236139B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-02-27 | 华电重工机械有限公司 | 一种风电塔筒焊接残余应力预测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111860993B (zh) | 一种考虑残余应力演化的焊接接头疲劳寿命预测方法 | |
| Tang et al. | Numerical modeling of residual stresses and fatigue damage assessment of ultrasonic impact treated 304L stainless steel welded joints | |
| Teng et al. | Effect of welding sequences on residual stresses | |
| Lee et al. | Relationship between mechanical properties and microstructural response of 6061-T6 aluminum alloy impacted at elevated temperatures | |
| Andar et al. | Elastic–plastic and inelastic characteristics of high strength steel sheets under biaxial loading and unloading | |
| CN105260574A (zh) | 一种基于临界面法疲劳破坏准则的高周多轴疲劳寿命预测方法 | |
| CN109900554B (zh) | 一种利用压痕法计算断裂韧性的方法 | |
| CN116894355A (zh) | 一种基于应变能量密度计算预应变作用下焊缝疲劳寿命的方法 | |
| Wang et al. | Effects of pre-strain on uniaxial ratcheting and fatigue failure of Z2CN18. 10 austenitic stainless steel | |
| CN110909425B (zh) | 一种可消除载荷超程的螺栓法兰连接工艺优化设计方法 | |
| CN112487683B (zh) | 一种考虑残余应力影响的结构件高周疲劳寿命预测方法 | |
| Chen et al. | A hybrid finite element modeling: artificial neural network approach for predicting solder joint fatigue life in wafer-level chip scale packages | |
| CN112180065A (zh) | 一种金属材料的j-c本构模型建立方法 | |
| CN105740551A (zh) | 一种焊缝疲劳寿命预测方法 | |
| CN110955950A (zh) | 一种基于耗散能预测任意应力比下焊缝疲劳寿命的方法 | |
| Zhou et al. | Experimental and numerical investigations on buckling behaviour of stiffened panel during creep age forming | |
| Chen et al. | Fatigue life evaluation of tension‐compression asymmetric material using local stress–strain method | |
| Chen et al. | Research on process optimization and rapid prediction method of thermal vibration stress relief for 2219 aluminum alloy rings | |
| Chen et al. | Research on high-temperature constitutive relationship of Aluminum Alloy | |
| Arora et al. | Fatigue life assessment of 65Si7 leaf springs: a comparative study | |
| Wang et al. | Prediction of the mechanical properties of titanium alloy castings based on a back-propagation neural network | |
| Kang et al. | Hot working characteristics of S32760 super duplex stainless steel | |
| CN112231948A (zh) | 一种铝合金环件热振复合残余应力调控仿真方法 | |
| Cai et al. | Study of springback for high strength aluminium alloys under hot stamping | |
| CN108732034B (zh) | 弹性瞬态蠕变条件下含残余应力的蠕变孕育期预测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |