IWE動載結(jié)構(gòu)及設(shè)計ppt課件

1、動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計黑龍江工程學院王佳杰( IWE-3/3.14-17)2021.03 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 一、焊接構(gòu)造疲勞強度設(shè)計的普通原那么一、焊接構(gòu)造疲勞強度設(shè)計的普通原那么 根據(jù)焊接構(gòu)造的特點和大量實踐焊接構(gòu)造設(shè)計根據(jù)焊接構(gòu)造的特點和大量實踐焊接構(gòu)造設(shè)計的實際閱歷，得出在焊接構(gòu)造疲勞強度設(shè)計時應的實際閱歷，得出在焊接構(gòu)造疲勞強度設(shè)計時應予以思索準那么：予以思索準那么：總的原那么：采取一切措施，排除或減小應力集總的原那么：采取一切措施，排除或減小應力集中的影響中的影響 。1. 接受拉伸、彎曲和改動的構(gòu)件應采用長而圓滑接受拉伸、彎曲和改動的構(gòu)件應采用長而圓

2、滑的過渡構(gòu)造以減少剛度的忽然變化；的過渡構(gòu)造以減少剛度的忽然變化；2. 優(yōu)先選用對接焊縫，盡能夠少用角焊縫；優(yōu)先選用對接焊縫，盡能夠少用角焊縫；3. 采用角焊縫時最好用雙面角焊縫，防止運用單采用角焊縫時最好用雙面角焊縫，防止運用單面焊縫；面焊縫； IWE-3/3.14-15 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計4. 采用帶有搭接蓋板的搭接接頭，盡能夠不用采用帶有搭接蓋板的搭接接頭，盡能夠不用偏心搭接；偏心搭接；5. 使焊縫特別是焊趾、焊縫根部和焊縫端部使焊縫特別是焊趾、焊縫根部和焊縫端部位于低應力區(qū)例如彎曲時中性帶、接受小彎位于低應力區(qū)例如彎曲時中性帶、接受小彎矩的部分區(qū)域、孔邊緣上使缺口應力

3、為零的地矩的部分區(qū)域、孔邊緣上使缺口應力為零的地方、過渡段和轉(zhuǎn)角以外的部位，使各要素引方、過渡段和轉(zhuǎn)角以外的部位，使各要素引起的缺口效應分散而防止使其疊加；起的缺口效應分散而防止使其疊加；6. 在焊趾缺口、焊縫根部缺口和焊縫端部缺口在焊趾缺口、焊縫根部缺口和焊縫端部缺口之前或之后處于力流之中設(shè)置一些緩沖缺之前或之后處于力流之中設(shè)置一些緩沖缺口以消除或降低上述缺口部位的應力；口以消除或降低上述缺口部位的應力；IWE-3/3.14-15動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 7. 接受橫向彎曲的構(gòu)件應縮短支承間距以減少接受橫向彎曲的構(gòu)件應縮短支承間距以減少彎矩；彎矩； 8. 橫向力應作用于剪切中心之

4、上，以減少扭橫向力應作用于剪切中心之上，以減少扭矩；矩； 9. 接受拉伸與彎曲的構(gòu)件如需加強，那么加接受拉伸與彎曲的構(gòu)件如需加強，那么加強件長度應小。以減小加強對于構(gòu)件變形的拘強件長度應小。以減小加強對于構(gòu)件變形的拘謹；謹； 10. 在薄板范圍內(nèi)合理部位布置焊縫，以在薄板范圍內(nèi)合理部位布置焊縫，以減輕彎曲變形；防止能擾亂力流的開口，但與減輕彎曲變形；防止能擾亂力流的開口，但與力流垂直的加強筋板角部應切除加強筋板切力流垂直的加強筋板角部應切除加強筋板切角；角；11.在特別危險的部位以螺栓接頭或鉚接在特別危險的部位以螺栓接頭或鉚接接頭、鍛造銜接件替代焊接接頭又可便于裝接頭、鍛造銜接件替代焊接接頭又

5、可便于裝配等配等 IWE-3/3.14-15疲勞設(shè)計方法疲勞設(shè)計方法 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計IWE-3/3.14-15許用應力法許用應力法疲勞壽命設(shè)計疲勞壽命設(shè)計 極限形狀設(shè)計法極限形狀設(shè)計法我國鋼構(gòu)造規(guī)范，原設(shè)計規(guī)范根本金屬及銜接的疲勞計我國鋼構(gòu)造規(guī)范，原設(shè)計規(guī)范根本金屬及銜接的疲勞計算中，采用疲勞許用應力。算中，采用疲勞許用應力。 許用應力確實定許用應力確實定 先經(jīng)過實驗測定資料、構(gòu)造的疲勞先經(jīng)過實驗測定資料、構(gòu)造的疲勞強度或疲勞極限，再按存活率普通構(gòu)造強度或疲勞極限，再按存活率普通構(gòu)造97.7，特重，特重要構(gòu)造要構(gòu)造99.99和疲勞循環(huán)次數(shù)如和疲勞循環(huán)次數(shù)如2 次確定疲勞次

6、確定疲勞強度強度 ；疲勞強度的許用應力；疲勞強度的許用應力 式中：式中： - 平安平安系數(shù)；系數(shù)； 設(shè)計原那么設(shè)計原那么 最大疲勞任務應力最大疲勞任務應力 許用應力許用應力 缺陷缺陷 沒有思索疲勞載荷的累積效應；沒有思索疲勞載荷的累積效應； 沒有思索過載峰對疲勞壽命的影響；沒有思索過載峰對疲勞壽命的影響； 沒有思索千變?nèi)f化的不確定要素。過去把這沒有思索千變?nèi)f化的不確定要素。過去把這些不確定要素的影響，涵蓋在平安系數(shù)里，加以思索。些不確定要素的影響，涵蓋在平安系數(shù)里，加以思索。二、疲勞強度的許用應力設(shè)計法二、疲勞強度的許用應力設(shè)計法IWE-3/3.14-15610rnrprnmaxpr三、三、

7、焊接構(gòu)造的疲勞壽命設(shè)計焊接構(gòu)造的疲勞壽命設(shè)計3.1疲勞裂紋的亞臨界擴展疲勞裂紋的亞臨界擴展 圖圖1 亞臨界裂紋與臨界裂紋尺寸亞臨界裂紋與臨界裂紋尺寸一個初始裂紋一個初始裂紋 的構(gòu)件，只的構(gòu)件，只需載荷應力到達臨界值時需載荷應力到達臨界值時 圖圖1，亦即當裂紋尖端，亦即當裂紋尖端的應力強度因子的應力強度因子 到達臨界到達臨界值值 時，才會失穩(wěn)破壞。時，才會失穩(wěn)破壞。一個有初始裂紋一個有初始裂紋 的構(gòu)件接受的構(gòu)件接受 的循環(huán)應力時，的循環(huán)應力時，裂紋會發(fā)生緩慢擴展。初始裂紋擴展到臨界裂紋裂紋會發(fā)生緩慢擴展。初始裂紋擴展到臨界裂紋 的過的過程，稱為疲勞裂紋的亞臨界擴展階段。研討疲勞裂紋亞程，稱為疲勞

8、裂紋的亞臨界擴展階段。研討疲勞裂紋亞臨界擴展規(guī)律，對構(gòu)造的疲勞壽命設(shè)計和確定現(xiàn)役構(gòu)造臨界擴展規(guī)律，對構(gòu)造的疲勞壽命設(shè)計和確定現(xiàn)役構(gòu)造的疲勞壽命，具有重要的實際意義和適用價值。的疲勞壽命，具有重要的實際意義和適用價值。C0a1KCK10aC0maxCaIWE-3/3.14-15疲勞壽命設(shè)計有兩種設(shè)計原那么：疲勞壽命設(shè)計有兩種設(shè)計原那么： 按疲勞裂紋發(fā)生壽命設(shè)計：該設(shè)計法以積累按疲勞裂紋發(fā)生壽命設(shè)計：該設(shè)計法以積累損傷不產(chǎn)生疲勞裂紋為限制。損傷不產(chǎn)生疲勞裂紋為限制。 按疲勞裂紋擴展壽命設(shè)計：該設(shè)計法以積累按疲勞裂紋擴展壽命設(shè)計：該設(shè)計法以積累損傷，疲勞裂紋不失穩(wěn)為限制。損傷，疲勞裂紋不失穩(wěn)為限制。

9、 3.2疲勞裂紋擴展規(guī)律疲勞裂紋擴展規(guī)律 IWE-3/3.14-15裂紋擴展速率可寫成以下方式：裂紋擴展速率可寫成以下方式： ),(/cafdNda帕瑞斯帕瑞斯Paris提出了以下關(guān)于裂紋擴展的重要閱歷公式：提出了以下關(guān)于裂紋擴展的重要閱歷公式： ： nKCdNda)(/對于中心開有長對于中心開有長2a缺口裂紋的無限寬板，有缺口裂紋的無限寬板，有: aK2121/nnnCCaCdNda，式中于是：亞臨界裂紋擴展速率不受試亞臨界裂紋擴展速率不受試樣幾何外形和加載方法的限樣幾何外形和加載方法的限制，而直接受應力強度因子制，而直接受應力強度因子幅度幅度K的控制的控制 帕瑞斯的指數(shù)規(guī)律公式帕瑞斯的指數(shù)

10、規(guī)律公式6-9有兩個缺陷：有兩個缺陷：首先它未思索平均應力對首先它未思索平均應力對da/dN的影響，其次是它未思索當裂紋尖端的應力強度的影響，其次是它未思索當裂紋尖端的應力強度因子趨近其臨界值因子趨近其臨界值KIc時，裂紋的加速擴展效應。時，裂紋的加速擴展效應。 福曼福曼Forman提出修正公式：提出修正公式： ()(1)nICdaCKdNr KK圖圖3 根據(jù)根據(jù)“指數(shù)規(guī)律公式繪制的指數(shù)規(guī)律公式繪制的7075-T6鋁合金的鋁合金的da/dN與與K的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線圖圖4 根據(jù)福曼公式繪制的根據(jù)福曼公式繪制的7075-T6鋁合金相應曲線鋁合金相應曲線 圖圖5華格公式處置后的華格公式處置后的da

11、dN 圖圖6.7.2 疲勞裂紋擴展特性da/dN-K曲線的普通關(guān)系 圖圖6 金屬資料金屬資料da/dNK在雙對數(shù)坐標上的普通關(guān)系圖在雙對數(shù)坐標上的普通關(guān)系圖這種指數(shù)規(guī)律不能用來表征高應變循環(huán)條件下裂紋的擴展規(guī)律。這種指數(shù)規(guī)律不能用來表征高應變循環(huán)條件下裂紋的擴展規(guī)律。高應變循環(huán)疲勞也稱為低循環(huán)疲勞或塑性疲勞。它普通發(fā)生在高應高應變循環(huán)疲勞也稱為低循環(huán)疲勞或塑性疲勞。它普通發(fā)生在高應力、低循環(huán)、高擴展速率的情況下，此時實驗條件不是控制應力、力、低循環(huán)、高擴展速率的情況下，此時實驗條件不是控制應力、而是控制應變幅值。而是控制應變幅值。斷裂力學中用裂紋尖端的張開位移來描畫此時的裂紋擴展規(guī)律，斷裂力學

12、中用裂紋尖端的張開位移來描畫此時的裂紋擴展規(guī)律，即即以上所討論的是在應力循環(huán)條件下，裂紋在彈性區(qū)內(nèi)的擴展規(guī)律。以上所討論的是在應力循環(huán)條件下，裂紋在彈性區(qū)內(nèi)的擴展規(guī)律。該當闡明，這些規(guī)律的運用范圍是低應力、高循環(huán)、低擴展速率。該當闡明，這些規(guī)律的運用范圍是低應力、高循環(huán)、低擴展速率。 mtCdNda)(/裂紋張開位移幅度裂紋張開位移幅度t就是影響裂紋擴展速率的主要參量。就是影響裂紋擴展速率的主要參量。 低周疲勞塑性疲勞或應變疲勞的裂紋擴展速率6.7.3 6.7.3 疲勞裂紋擴展壽命的估算疲勞裂紋擴展壽命的估算以帕瑞斯公式為例，那么以帕瑞斯公式為例，那么 ：nKCdNda)(000()fcNaf

13、nNadaNNNdNCK對上式求定積分：對上式求定積分：對于無限大板中心穿透裂紋對于無限大板中心穿透裂紋 aK120012()12 ()nccfncaaNNNC naan=2時，疲勞裂紋擴展壽命為：時，疲勞裂紋擴展壽命為： 于是于是00111()cfnaNNNnCa假設(shè)以福曼公式為例，那么：假設(shè)以福曼公式為例，那么： 時當2n對于無限大板中心穿透裂紋的情況：對于無限大板中心穿透裂紋的情況： 02233200211111()23ffnnnnffKNNNCnnKKKK00202ffffKNNNKInKKKC 0020211ffffKNNNKInKKKC時當3n時且當32nn()(1)nICdaCK

14、dNr KK(1)fICKr K用用Kf表示對應于臨界裂紋尺寸表示對應于臨界裂紋尺寸ac時的應力強度因子幅值，有：時的應力強度因子幅值，有： 對于應變疲勞的情況，由于此時最大應變曾經(jīng)與屈服應變相當，對于應變疲勞的情況，由于此時最大應變曾經(jīng)與屈服應變相當，裂紋尖端的塑性區(qū)很大，故必需用彈塑性斷裂力學來分析疲勞裂裂紋尖端的塑性區(qū)很大，故必需用彈塑性斷裂力學來分析疲勞裂紋擴展速率，也就是說利用裂紋尖端張開位移幅度紋擴展速率，也就是說利用裂紋尖端張開位移幅度或或J積分幅積分幅度度J作為控制裂紋擴展速率的主要參量，即：作為控制裂紋擴展速率的主要參量，即：ndaAdN mdaBJdN 式中的式中的A，n和

15、和B，m在一定條件下是資料常數(shù)。在一定條件下是資料常數(shù)。 3 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計二、焊接鋼構(gòu)造疲勞強度設(shè)計計算二、焊接鋼構(gòu)造疲勞強度設(shè)計計算一我國鋼構(gòu)造的規(guī)范一我國鋼構(gòu)造的規(guī)范 我國現(xiàn)行鋼構(gòu)造的規(guī)范我國現(xiàn)行鋼構(gòu)造的規(guī)范GB-17-88與原設(shè)計規(guī)與原設(shè)計規(guī)范范TL17-74相比，在鋼構(gòu)造疲勞強度計算中作相比，在鋼構(gòu)造疲勞強度計算中作了一些改動，在原設(shè)計規(guī)范中，根本金屬和銜了一些改動，在原設(shè)計規(guī)范中，根本金屬和銜接的疲勞計算采用疲勞許用應力法進展。在接的疲勞計算采用疲勞許用應力法進展。在GB-17-18的疲勞計算中采用允許應力范圍方法；的疲勞計算中采用允許應力范圍方法；應力按彈性

16、形狀計算。應力按彈性形狀計算。 允許應力范圍按構(gòu)件和銜接類別以及應力循允許應力范圍按構(gòu)件和銜接類別以及應力循環(huán)次數(shù)確定。如表環(huán)次數(shù)確定。如表1所示所示(見資料。見資料。 IWE-3/3.14-153 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計同時還規(guī)定：同時還規(guī)定：1在應力循環(huán)中不出現(xiàn)拉應力的部位可不在應力循環(huán)中不出現(xiàn)拉應力的部位可不計算疲勞強度；計算疲勞強度； 2本計算不適用于特殊條件如構(gòu)件外表本計算不適用于特殊條件如構(gòu)件外表溫度高于溫度高于150，構(gòu)件處于海水腐蝕環(huán)境，焊，構(gòu)件處于海水腐蝕環(huán)境，焊后熱處置消除焊接剩余應力以及低周高應變疲后熱處置消除焊接剩余應力以及低周高應變疲勞條件等的構(gòu)造元件及

17、其銜接的疲勞計算。勞條件等的構(gòu)造元件及其銜接的疲勞計算。IWE-3/3.14-153 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 規(guī)范中規(guī)定對常幅疲勞一切應力循環(huán)內(nèi)的應力范規(guī)范中規(guī)定對常幅疲勞一切應力循環(huán)內(nèi)的應力范圍堅持常量，應按下式進展計算：圍堅持常量，應按下式進展計算：式中：式中：-對焊接部位為應力范圍對焊接部位為應力范圍 對非焊接部位為折算應力范圍對非焊接部位為折算應力范圍 -常幅疲勞的允許應力范圍常幅疲勞的允許應力范圍Mpa應按下式計算：應按下式計算：式中：式中：n - 應力循環(huán)次數(shù)；應力循環(huán)次數(shù)； c、-常數(shù)，根據(jù)表常數(shù)，根據(jù)表1中的類別按表中的類別按表2計算。計算。minmaxminma

18、x7 . 01ncIWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 對于重級任務制吊車梁和重級、中級任務制對于重級任務制吊車梁和重級、中級任務制吊車桁架的疲勞，可作為常幅疲勞按下式計算：吊車桁架的疲勞，可作為常幅疲勞按下式計算： 式中：式中： af 欠載效應的等效系數(shù)按表欠載效應的等效系數(shù)按表3采用采用 -循環(huán)次數(shù)循環(huán)次數(shù)n為為2106次的允許應力范次的允許應力范圍按表圍按表4采用采用6102fa6102IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 對變幅疲勞按應力循環(huán)內(nèi)的應力范圍隨機對變幅疲勞按應力循環(huán)內(nèi)的應力范圍隨機變化，假設(shè)能測出構(gòu)造在運用壽命期間

19、各種變化，假設(shè)能測出構(gòu)造在運用壽命期間各種載荷的頻率分布、應力范圍程度以及頻次分布載荷的頻率分布、應力范圍程度以及頻次分布總和所構(gòu)成設(shè)計應力譜，那么可將其折算為等總和所構(gòu)成設(shè)計應力譜，那么可將其折算為等效常幅疲勞，并按下式進展計算：效常幅疲勞，并按下式進展計算： 式中：式中：e -變幅疲勞的等效應力范圍，變幅疲勞的等效應力范圍， eIWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 e 按下式確定：按下式確定：i 第第i級應力范圍；級應力范圍； 以應力循環(huán)次數(shù)表示的構(gòu)造預期運以應力循環(huán)次數(shù)表示的構(gòu)造預期運用壽命；用壽命； ni 預期壽命內(nèi)應力范圍程度到達預期壽命內(nèi)應力范圍程度到

20、達i的應力循環(huán)次數(shù)。的應力循環(huán)次數(shù)。 in1iiien)(nIWE-3/3.14-153 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計二歐洲鋼構(gòu)造協(xié)會二歐洲鋼構(gòu)造協(xié)會ECCS的鋼構(gòu)造疲的鋼構(gòu)造疲勞設(shè)計規(guī)范勞設(shè)計規(guī)范 本規(guī)范為接受疲勞載荷鋼構(gòu)造的評價、制造、本規(guī)范為接受疲勞載荷鋼構(gòu)造的評價、制造、檢查和維修，提供了系統(tǒng)的原理和方法，該文檢查和維修，提供了系統(tǒng)的原理和方法，該文稿遭到在相關(guān)領(lǐng)域任務的大多數(shù)國際組織的審稿遭到在相關(guān)領(lǐng)域任務的大多數(shù)國際組織的審核，并已作為核，并已作為 “第三本歐洲規(guī)范第三本歐洲規(guī)范“Eurocode3鋼構(gòu)造設(shè)計一書第九章鋼構(gòu)造設(shè)計一書第九章“疲勞的根本資料。疲勞的根本資料。

21、構(gòu)造可以接受應力循環(huán)次數(shù)取決于：公稱應構(gòu)造可以接受應力循環(huán)次數(shù)取決于：公稱應力范圍及特定構(gòu)造構(gòu)件的細節(jié)類型。詳細地講力范圍及特定構(gòu)造構(gòu)件的細節(jié)類型。詳細地講可以解析地以下式表示可以解析地以下式表示 ： 用于強度低于用于強度低于700Mpa的資料的資料IWE-3/3.14-153 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 式中：式中：R -本規(guī)范中給出的在給定應力循本規(guī)范中給出的在給定應力循環(huán)次數(shù)下，以應力范圍定義的疲勞強度如圖環(huán)次數(shù)下，以應力范圍定義的疲勞強度如圖18所示。所示。 rm和和 rs 分別為思索疲勞強度和載荷的平分別為思索疲勞強度和載荷的平安系數(shù)。安系數(shù)。 對疲勞強度對疲勞強度R選取的

22、平安系數(shù)選取的平安系數(shù)rm，應反，應反映由于部分應力集中、細節(jié)尺寸、冶金效應、映由于部分應力集中、細節(jié)尺寸、冶金效應、剩余應力、裂紋外形和焊接工序變化等而呵斥剩余應力、裂紋外形和焊接工序變化等而呵斥的給定構(gòu)造細節(jié)的疲勞強度不穩(wěn)定性。的給定構(gòu)造細節(jié)的疲勞強度不穩(wěn)定性。 rs與構(gòu)件設(shè)計中所選用的載荷大小、應力與構(gòu)件設(shè)計中所選用的載荷大小、應力循環(huán)次數(shù)、設(shè)計應力譜的等效常幅化有關(guān)。該循環(huán)次數(shù)、設(shè)計應力譜的等效常幅化有關(guān)。該二系數(shù)二系數(shù)rm 、rs適用于在設(shè)計中根據(jù)構(gòu)造特性取適用于在設(shè)計中根據(jù)構(gòu)造特性取值，但不應小于值，但不應小于1。ssmRrrIWE-3/3.14-153 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接

23、構(gòu)造的設(shè)計105106107108105 限截止限slope m=5.0052slope m=3.00Limit by material S-N curve橫幅疲勞限細節(jié)類型160140125112901005045406371805636 log RlogNIWE-3/3.14-153 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 該圖中在雙對數(shù)坐標上繪出一平行等距直線該圖中在雙對數(shù)坐標上繪出一平行等距直線表示的不同接頭類型的疲勞強度，即把縱坐標表示的不同接頭類型的疲勞強度，即把縱坐標刻度分為刻度分為20級在級在1001000Mpa之間，每之間，每一級大約有一級大約有12的疲勞強度區(qū)別。的疲勞強度區(qū)

24、別。 詳細可用下式表達：詳細可用下式表達： 式中的式中的R可由表查出。可由表查出。mRCNRmCNlogloglogIWE-3/3.14-153 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 要闡明的是：要闡明的是： 第一：第一： 表中的細節(jié)類型號如表中的細節(jié)類型號如160,140是壽命為是壽命為N=2106次應力循環(huán)時次應力循環(huán)時R的值。它的值。它與表與表4-6的細節(jié)類型號相呼應；另外把圖中的細節(jié)類型號相呼應；另外把圖中的常幅疲勞極限定義為壽命為的常幅疲勞極限定義為壽命為5106次應力循次應力循環(huán)時的疲勞強度，當構(gòu)件全部應力范圍低于該環(huán)時的疲勞強度，當構(gòu)件全部應力范圍低于該常幅疲勞強度時。無需進展疲

25、勞計算。常幅疲勞強度時。無需進展疲勞計算。 第二：截止限定義壽命為第二：截止限定義壽命為10次應力循環(huán)時次應力循環(huán)時的疲勞強度，一切低于截止限的應力范圍。可的疲勞強度，一切低于截止限的應力范圍?？陕匀ゲ挥?。略去不計。 IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 第三：圖中各疲勞強度的平行線。其第三：圖中各疲勞強度的平行線。其m值為值為。另外，圖中疲勞強度曲線是以板厚為。另外，圖中疲勞強度曲線是以板厚為mm的式樣實驗獲得的。當板厚超越的式樣實驗獲得的。當板厚超越mm時。時?？捎孟率焦浪銖姸??？捎孟率焦浪銖姸?。 式中式中: Rc-細節(jié)校正后的疲勞強度；細節(jié)校正后的疲勞強度；

26、 R未經(jīng)校正過的的疲勞強度。未經(jīng)校正過的的疲勞強度。 B - 板厚板厚mm。BRRc254IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計第四，切應力疲勞強度曲線，通常此種疲勞失第四，切應力疲勞強度曲線，通常此種疲勞失效時裂紋擴展是沿角焊縫截面最大高度。效時裂紋擴展是沿角焊縫截面最大高度。104105106107108109截止限slope m=5.0052分類80 log RlogN截面進展的，截面進展的，此時此時m取為，取為，截止限仍為截止限仍為108 次應力循環(huán)，但次應力循環(huán)，但沒有常幅疲勞限，沒有常幅疲勞限，如圖如圖19所示。表所示。表11為切應力疲勞為切應力疲勞強度

27、強度R的數(shù)值的數(shù)值IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計設(shè)計應力范圍設(shè)計應力范圍e,可采用可采用Miner的累加法那么計算的累加法那么計算式中：式中：K 為應力譜中不同應力范圍的總數(shù)；為應力譜中不同應力范圍的總數(shù)；ni 對應于應力范圍的對應于應力范圍的i應力循環(huán)次數(shù)；應力循環(huán)次數(shù)； N設(shè)計壽命期間內(nèi)一切應力范圍下的循環(huán)數(shù)設(shè)計壽命期間內(nèi)一切應力范圍下的循環(huán)數(shù)的總和；的總和； i 第第i級應力范圍值。級應力范圍值。mkiimieNn/11IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 留意本規(guī)范只適用于屈服點低于留意本規(guī)范只適用于屈服點低于700Mp

28、a的各的各種等級的構(gòu)造鋼，規(guī)范不適用于低周種等級的構(gòu)造鋼，規(guī)范不適用于低周-高應變疲高應變疲勞；即任一標稱應力范圍超越屈服點勞；即任一標稱應力范圍超越屈服點S的的1.5倍倍時，不能采用本疲勞評價程序。時，不能采用本疲勞評價程序。 另外本規(guī)范沒有思索由于腐蝕而引起的疲勞強另外本規(guī)范沒有思索由于腐蝕而引起的疲勞強度降低，服役溫度高于度降低，服役溫度高于150的構(gòu)造也不能采的構(gòu)造也不能采用本規(guī)范進展疲勞評價。用本規(guī)范進展疲勞評價。IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計 三國際焊接學會的循環(huán)加載焊接鋼構(gòu)造的三國際焊接學會的循環(huán)加載焊接鋼構(gòu)造的設(shè)計規(guī)范設(shè)計規(guī)范(IIW.Doc

29、 639-81) 該疲勞強度設(shè)計規(guī)范適用于焊態(tài)的屈服點該疲勞強度設(shè)計規(guī)范適用于焊態(tài)的屈服點低于低于700Mpa的碳鋼、碳錳鋼和細晶粒鋼調(diào)質(zhì)的碳鋼、碳錳鋼和細晶粒鋼調(diào)質(zhì)鋼材的焊接接頭。它不針對某一詳細產(chǎn)品，也鋼材的焊接接頭。它不針對某一詳細產(chǎn)品，也不適用在嚴重腐蝕介質(zhì)下任務的焊接構(gòu)件。不適用在嚴重腐蝕介質(zhì)下任務的焊接構(gòu)件。 該規(guī)范的出發(fā)點是焊接構(gòu)造的疲勞壽命依賴于該規(guī)范的出發(fā)點是焊接構(gòu)造的疲勞壽命依賴于構(gòu)造內(nèi)各焊接接頭的疲勞強度，而焊接接頭的構(gòu)造內(nèi)各焊接接頭的疲勞強度，而焊接接頭的疲勞強度主要決議于施加的應力范圍和接頭類疲勞強度主要決議于施加的應力范圍和接頭類別所決議的應力集中情況。別所決議的應

30、力集中情況。IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計1、疲勞強度評定程序、疲勞強度評定程序 首先根據(jù)載荷的歷程編制構(gòu)造任務形狀的各個首先根據(jù)載荷的歷程編制構(gòu)造任務形狀的各個接頭的應力譜，再根據(jù)本規(guī)范提供的相關(guān)曲線，接頭的應力譜，再根據(jù)本規(guī)范提供的相關(guān)曲線，采用適當?shù)膿p傷累積實際方法計算在此任務應力采用適當?shù)膿p傷累積實際方法計算在此任務應力譜下各個接頭的疲勞壽命，那么可以思索采用本譜下各個接頭的疲勞壽命，那么可以思索采用本接頭方式、類別。接頭方式、類別。 該當指出，對于應力范圍堅持不變的常幅載荷，該當指出，對于應力范圍堅持不變的常幅載荷，作為特例其計算程序為把本規(guī)范的各

31、有關(guān)作為特例其計算程序為把本規(guī)范的各有關(guān)S-N曲曲線所給定的壽命與需求的壽命直接進展比較。線所給定的壽命與需求的壽命直接進展比較。判別接頭接納與否的程序流程為：判別接頭接納與否的程序流程為： IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計載荷歷程載荷歷程應力譜應力譜焊接接頭細部類別焊接接頭細部類別相關(guān)的S-N曲線相關(guān)的S-N曲線損傷累計計算損傷累計計算推算壽命推算壽命與需求的壽命比較與需求的壽命比較IWE-3/3.14-154 動載焊接構(gòu)造的設(shè)計動載焊接構(gòu)造的設(shè)計1 2、程序中主要內(nèi)容、程序中主要內(nèi)容 1應力計算應力計算: 接頭中的應力普通就為法向接頭中的應力普通就為法向應力，在焊縫附近如有開孔、拐角應力集中要應力，在焊縫附近如有開孔、拐角應力集中要素時，計算中應予思索。這是由于在本規(guī)范的素時，計算中應予思索。這是由于在本規(guī)范的接頭內(nèi)型中未思索這一要素。接頭內(nèi)型中未思索這一要素。2S-N曲線曲線: 本疲勞設(shè)計規(guī)范的數(shù)據(jù)是建立本疲勞設(shè)計規(guī)范的數(shù)據(jù)是建立在焊接試樣的常幅疲勞實驗根底上的，在焊接試樣的常幅疲勞實驗根底上的，S-N曲曲線一雙對數(shù)