基于多因素的焊接结构疲劳裂纹扩展速率分析

来源：计算力学学报杂志2020年第3期北京时间：

作者：白林越,邵飞,高磊,徐倩

单位：中国人民解放军陆军工程大学 野战工程学院, 南京 210007,中国人民解放军陆军工程大学 野战工程学院, 南京 210007,中国人民解放军陆军工程大学 野战工程学院, 南京 210007,中国人民解放军陆军工程大学 野战工程学院, 南京 210007

摘要：以Donahue等提出的疲劳裂纹扩展速率计算模型为基础，通过引入形状系数、张开比和残余应力等参数，建立了适用于焊接结构的疲劳裂纹扩展速率计算模型，分析了多种因素对焊接结构疲劳裂纹扩展速率的影响规律。结果表明，焊板厚度和焊缝余高的变化均会对焊接结构疲劳裂纹的扩展速率产生影响，在对焊接结构表面形状进行设计时应保有一定的焊缝余高；有效应力比的增大会降低焊接结构疲劳裂纹的扩展速率，且裂纹深度的变化不会改变有效应力比对焊接结构疲劳裂纹扩展速率的影响；残余应力的增大会提高焊接结构疲劳裂纹的扩展速率，且残余应力对疲劳裂纹扩展速率的促进作用随着裂纹深度的增加而增大，在对焊接结构的疲劳性能进行设计时须考虑残余应力对结构性能的影响。

关键词：焊接结构,疲劳裂纹,扩展速率,形状系数,有效应力比,残余应力,

基金资助：国家重点基础研究发展计划（973计划）（2014CB046801）资助项目.