接焊缝接触面的疲劳分析研究
铝合金焊接接头的力学性能评估及优化设计
铝合金焊接接头的力学性能评估及优化设计引言：铝合金作为一种轻质高强度材料，广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑工程等领域。
而焊接是铝合金加工常用的连接方法之一，焊接接头的性能评估和优化设计对于提高铝合金焊接结构的可靠性和寿命至关重要。
本文将从力学性能评估和优化设计两个方面来探讨铝合金焊接接头。
一、力学性能评估铝合金焊接接头的力学性能评估是通过对接头的强度、韧性和疲劳寿命等指标进行测试和分析来完成的。
1. 接头强度测试接头强度是评估接头负荷能力的重要指标。
常用的测试方法有拉伸试验和剪切试验。
拉伸试验通过施加拉伸力来测试接头的极限拉伸强度和屈服强度，剪切试验则测试接头的抗剪强度。
测试结果可以用于评估接头焊缝的质量和设计的可靠性。
2. 接头韧性测试接头的韧性代表了接头在承受外力作用下的抗变形和破坏能力。
常用的测试方法有冲击试验和硬度测试。
冲击试验可以评估接头的抗冲击能力和断裂特性，硬度测试可以反映接头焊缝和热影响区的硬度变化情况。
3. 接头疲劳寿命评估接头在长期加载或循环加载过程中容易产生疲劳破坏。
通过疲劳试验来评估接头的疲劳寿命，可以确定接头在实际使用条件下的可靠性。
疲劳试验需要根据实际应力条件进行模拟，并根据疲劳寿命曲线来评估接头的寿命。
二、优化设计通过对铝合金焊接接头的力学性能评估，可以发现接头的强度、韧性和疲劳寿命存在一定的改进空间。
因此，优化设计是提高接头性能的关键。
1. 材料选择优化设计首先考虑的是选择合适的焊接材料。
不同的合金成分和热处理方式对接头的性能有很大的影响。
通过选择合适的焊接基材和填充材料，可以提高接头的强度和抗疲劳性能。
2. 设计改进设计上的改进可以包括改变接头的几何参数和焊接方式。
通过优化焊缝的形状和尺寸，可以提高接头的载荷传递能力。
选择合适的焊接方式，如气体保护焊、电弧焊或激光焊等，也可以改善接头的焊缝形态和质量。
3. 焊接工艺控制焊接工艺是影响接头质量的关键因素之一。
通过优化焊接参数，如焊接电流、焊接速度和焊接温度等，可以改善焊缝的形成和热影响区的性能。
提高焊接接头疲劳性能的研究进展简介
提高焊接接头疲劳性能的研究进展简介技术中心李加良0引言在纪念中国机械工程学会焊接学会成立四十周年和中国焊接协会成立十五周年时，学会和协会秘书处编写了一本纪念文集反映我国焊接技术各个研究方向的发展轨迹及焊接技术在各个行业的应用现状，笔者感到天津大学材料学与工程学院霍立兴等人的论文：“提高焊接接头疲劳性能的研究进展和最新技术”一文对我厂这种主要从事焊接结构件的生产企业有一定指导意义，因此缩编了此文以飨我厂读者。
自从焊接结构得到广泛应用以来，发现主要承受动载荷的焊接结构，在远没有达到其设计寿命时就出现断裂破坏现象，其中90%为疲劳失效。
近年来，各国科技工作者在这方面的研究已经取得了较大的成绩，但是焊接结构疲劳断裂事故仍不断发生，且随着焊接结构的广泛应用有所增加。
例如，九十年代末，高速客车转向架中焊接接头的疲劳断裂，以及水轮机叶片根部的疲劳断裂等，都给国家和企业造成了较大的经济损失。
1焊接结构疲劳失效的原因焊接结构疲劳失效的原因主要有以下几个方面：①焊接接头的静载承受能力一般并不低于母材；而承受交变动载荷时，其承受能力却远低于母材，而且与焊接接头类型和焊接结构形式有密切的关系。
这是引起一些结构因焊接接头的疲劳而过早失效的一个主要的因素；②早期的焊接结构设计以静载强度设计为主，没有考虑抗疲劳设计，或者是焊接结构疲劳设计规范并不完善，以至于出现了许多现在看来设计不合理的焊接接头；③工程设计技术人员对焊接结构抗疲劳性能的特点了解不够，所设计的焊接结构往往照搬其它金属结构的疲劳设计准则与结构形式；④焊接结构日益广泛，而在设计和造过程中认为盲目追求结构的低成本、轻量化，导致焊接结构的设计载荷越来越大；⑤焊接结构有往高速重载方向的发展趋势，对焊接结构承受动载能力的要求越来越高，而对焊接结构疲劳强度方面的科研水平相对滞后。
2影响焊接结构疲劳强度的主要因素2.1静载强度对焊接结构疲劳强度的影响在钢铁材料的研究中，人们总是希望材料具有较高的比强度，即以较轻的自身重量去承当较大的负载重量。
钢结构焊缝疲劳裂纹检测技术及适用性分析
钢结构焊缝疲劳裂纹检测技术及适用性分析摘要：在钢结构桥梁领域，钢结构桥梁焊缝疲劳裂纹不易发觉，疲劳裂纹进一步扩展会对结构受力、桥面板等产生不利影响，甚至可能导致结构关键部件的突然断裂。
文章论述了钢结构疲劳裂纹开裂机理及影响因素，提出了检测焊疲劳裂纹的相关技术原理和方法以及进行其适用性分析。
关键词：钢结构；焊缝疲劳裂纹；检测方法；适用性分析钢结构桥梁是一种以钢材为原料制造的桥梁，和钢筋混凝土桥梁相比，它具有强度高、自重轻、跨越能力大、抗震好、结构牢靠、环保节能、施工便捷等优点。
随着我国综合实力的增强和钢材质量、产量的大幅提升，钢结构桥梁将会迅速发展。
但随着钢桥的服役年限的增加，桥梁的运营维护就会出现较多问题。
钢结构桥梁主要存在腐蚀、涂装劣化和疲劳三种病害。
腐蚀、涂装劣化病害在桥梁运营维护过程中较易发现，也能够及时采取相应维护措施，而疲劳开裂具有产生机理复杂、开裂初期不容易被发现、检测与修复难、且修复成本高等特点，已经成为钢结构桥梁运营养护过程面临的核心难题之一。
随着钢结构桥梁服役时间的增加，我国的一些大跨径钢结构桥梁也出现了疲劳开裂问题，如虎门大桥、海沧大桥[1-3]等。
钢桥初期疲劳裂纹不易发觉，疲劳裂纹进一步扩展会对结构受力、桥面板等产生不利影响，甚至可能导致结构关键部件的突然断裂，产生事故，造成巨大的经济损失。
钢桥常见疲劳破坏可以分为连接部位结点疲劳开裂、正交异性钢桥面板疲劳开裂、缆索及锚箱疲劳开裂，在这三种常见疲劳开裂模式中，疲劳开裂大多数发生在焊缝处，焊缝疲劳损伤是影响钢结构疲劳破坏的主要因素之一，甚至是首要因素。
相关研究表明，钢结构疲劳损伤多数在焊缝位置处产生[4-5]。
目前对钢结构桥梁焊缝疲劳破坏的研究已成为疲劳破坏领域中的一个重点研究方向，在这一方向中，又可分为疲劳裂纹开裂机理与影响因素研究、疲劳寿命评估研究、疲劳裂纹检测/监测研究、疲劳开裂后的防护措施研究等几个方面。
其中疲劳裂纹检测研究是至关重要的，因为它是识别钢结构桥梁是否发生疲劳裂纹，进而判断结构是否安全、以及确定是否需要采取措施提升性能的关键。
焊接钢桥结构细节疲劳裂纹原因及对策分析
受 的交变 载荷 增大 等等 。下 面将具 体分 析一 下焊接 钢桥新 型结 连接 ； ２ ） 纵 肋与横梁的连接 ； ３ ） 纵 肋 的现场 连接。在实 际设计 与 构形式下疲 劳 问题 的影 响 因素 ， 以及疲 劳 易发 生 的典 型敏 感 部 建构 中要着重 突出这几个方 面。
位， 最 后将 归 纳 出预 防疲 劳 破 坏 的几 点 对 策 。
损伤 。影 响钢桥疲 劳 的因素 按照 内因 与外 因的逻辑 分类 可 以归 论 预测 ， 具体介绍一下针对疲劳问题需要着重注意的几点问题 ： 结如下 ： 内因主要有 钢桥 应力 的集 中程度 和所用 钢 的材质 ， 外 因 １ ） 焊接方式 优先选 择对接焊 缝 ， 尽 量避免 使用角 焊缝 ， 因为 主要有应 力幅值和循环次数。断裂力学 中研究表 明 ， 焊 缝 的焊趾 前者裂纹发 生与发展 的可 能性均小 于后 者 ， 安 全 系数 较 高 ， 而对 以及焊接处 缺 口所受 应力 以及裂 纹应 力强度 三者 共 同决定 钢桥 于 承受 反 复 应 力 的部 位 建 议 采 用 连 续 焊 接 ， 根 据 一 系 列 的试 验 和
论 上 也 是 相 通 的 。 断 裂 力 学 中 明确 指 出 ： 焊 接 接 头 的 最 大 缺 口应 件 来替 代焊 接接 头 ， 焊接 接头 发生 疲 劳问题 的可 能性 是 比较 大 力 以及应 力强度因子共同决定疲劳强度 。 的 。５ ） 名 义 应 力 可 以在 焊 接 处 理 之 后 酌 情 采 用 ， 对 于 部 分 构 造 细
段 和裂纹扩展阶段 ， 钢桥疲 劳的决定 因素是不 同的。在裂纹 萌生 该 变化 极 易 加 大 因几 何形 状 变 化 而 产 生 的应 力 ， 增 大 应 力 的 后 果 阶段 ， 焊缝 的焊趾 以及焊接处 缺 口的应力状 态是此 阶段 钢桥 疲劳 将会直 接导 致裂 纹 的产生 和发展 ， 在 焊接时应 着重 注意这 一点 ，
车门焊缝疲劳寿命问题研究
车门焊缝疲劳寿命问题研究张睿诚1，齐静2，杨昌棋1（1.重庆大学航空航天学院，重庆 400044；2.北京汽车技师学院，北京 102606）摘要：针对某自主品牌汽车车门早期开裂问题，研究车门焊缝疲劳寿命的影响因素。
重点对焊接结构疲劳寿命的影响因素中的焊接方式（人工焊接或机器人焊接）、焊接方法（CO2焊接碳钢焊丝或CMT焊接硅青铜焊丝）和焊缝长度（12 mm或20 mm）进行研究。
为了解车门特定部位在“开－闭”循环过程中的应变特性，对实物车门在疲劳耐久性实验中焊缝位置的周边进行了动态应变测试分析。
最后结合现场检测，疲劳耐久性试验和理论分析结果，得出提高车门焊缝疲劳寿命的方案。
关键词：车门焊缝；疲劳寿命；动态测试中图分类号：TG113.26+3 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2017.04.004 文章编号：1006－0316 (2017) 04－0015－04Research on Weld Fatigue Life of the Door of a CarZHANG Ruicheng1，QI Jing2，YANG Changqi1( 1.College of Aerospace Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China;2.BAIC Tech School, Beijing 102606, China )Abstract：Based on an independent brand automobile door’s early cracking problems, this paper study the factors that influencing the door of the weld fatigue strength. Because of many factors that affect the fatigue life of welded structure, this paper focuses on three factors, including welding way (manual welding or robot welding), welding method (CO2 welding of carbon steel wire or CMT welding of silicon bronze wire) and the weld length (12 mm or 20 mm). In order to understand the specified in certain parts of the door, it is "on - off" in the process of circulation strain characteristics of the physical doors around the weld position in fatigue durability experiments to analyze the dynamic strain testing. Finally, combining with field and fatigue durability test and theoretical analysis, put forward the corresponding improvement suggestions to improve the fatigue life of welding seam door.Key words：door welds；fatigue life；dynamic testing对于汽车来讲，车身强度及疲劳耐久性问题不可忽视，这关系到乘客及驾驶员的生命财产安全[1]。
焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法
为尽快解决国家标准时效性差和总体水平偏低等问题，建立与国民经济和社会发展相适应的标准体系，更好地为社会提供服务，自2003年起，国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会对截止目前的21575项国家标准进行了清理，近日，国家质检总局和国家标准委发布2005年第146号公告，宣布通过清理后，继续有效的国家标准有44.2%，急需修订的有44.2%，废止的有11.6%。
通过此次清理，国家标准总体数量将减少23%。
请各有关方面停止使用已经废止的国家标准。
有关废止的国家标准目录详见国家质量监督检验检疫总局网站（）和国家标准化管理委员会网站（）。
经查阅，与钢结构检测有关的废止的国家标准有：GB/T 38-1976 螺栓技术条件GB/T 61-1976 螺母技术条件GB/T 89-1976 螺钉技术条件GB/T 223.1-1981 钢铁及合金中碳量的测定GB/T 223.2-1981 钢铁及合金中硫量的测定GB/T 223.15-1982 钢铁及合金化学分析方法重量法测定钛GB/T 223.35-1985 钢铁及合金化学分析方法脉冲加热惰气熔融库仑滴定法测定氧量GB/T 223.45-1994 钢铁及合金化学分析方法铜试剂分离-二甲苯胺蓝Ⅱ光度法测定镁量GB 2595-1981 冶金分析化学实验室安全技术标准GB/T 2655-1989 焊接接头应变时效敏感性试验方法GB/T 2656-1981 焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法GB/T 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法GB/T 4158-1984 金属艾氏冲击试验方法GB/T 4675.1-1984 焊接性试验斜Y型坡口焊接裂纹试验方法GB/T 4675.2-1984 焊接性试验搭接接头(CTS) 焊接裂纹试验方法GB/T 4675.3-1984 焊接性试验 T型接头焊接裂纹试验方法GB/T 4675.4-1984 焊接性试验压板对接(FISCO) 焊接裂纹试验方法GB/T 4675.5-1984 焊接性试验焊接热影响区最高硬度试验方法GB/T 9447-1988 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法GB/T 12444.1-1990 金属磨损试验方法 MM型磨损试验GB/T 12469-1990 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级GB/T 13321-1991 钢铁硬度锉刀检验方法GB/T 13816-1992 焊接接头脉动拉伸疲劳试验方法GB/T 13817-1992 对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法GB/T 15111-1994 点焊接头剪切拉伸疲劳试验方法GB/T 15747-1995 正面角焊缝接头拉伸试验方法钢结构检测专家委员会。
Verity焊缝疲劳总结
Verity焊缝疲劳总结一.Verity焊缝疲劳分析的必要性焊接连接是工业领域上非常常见的结构连接方式，在结构设计中具有非常重要的地位，因此焊接的结构强度和疲劳强度都非常重要。
一般情况下，平板焊接钢结构焊缝的屈服强度和抗拉强度都不低于其母材，但是焊缝的疲劳强度却远远低于母材的疲劳强度，焊缝失效的主要形式为疲劳。
所以对焊缝进行疲劳强度分析十分必要。
焊缝的抗疲劳性能很大程度上取决于焊缝的宏观和微观几何形状，影响焊缝疲劳强度得因素很多，比如动态应力，平均应力，焊接残余应力等。
传统的焊接疲劳分析方法是通过有限元分析软件来计算焊缝处的应力，然后根据焊接结构的不同类型定义应力寿命S-N曲线来计算焊缝的疲劳寿命。
一般来说，有限元网格的大小直接影响仿真分析的结构应力结果，特别在应力集中位置（焊接位置通常有应力集中），其影响更大，因此传统焊接疲劳分析方法无法准确预测焊缝处的疲劳寿命。
2006年最新版本的Fe-safe引入了一个全新的“Verity”模块，可以很好地解决上述问题。
该模块的核心技术来源于美国著名的科技研发公司Battelle的JIP （Joint Industry Project）项目研究成果，该研究成果“Mesh-insensitive Structural Stress Method”是在通用有限元分析程序计算结果基础上，针对板壳、实体等结构连接形式，专门开发计算等效Structural Stress的程序，使得最后的应力计算结果不具有网格敏感性，即在不同网格尺寸下都能获得精确一致的疲劳仿真结果。
二.Verity焊缝分析介绍Verity的等效结构应力法是一种新型焊接结构疲劳寿命预测技术, 可广泛应用于不同工业领域的各类形式焊接承载部件的焊趾疲劳分析, 如压力容器、管道、海上平台、船舶、地面车辆等结构的管件及平板焊接接头。
该方法主要基于以下2项关键技术:¾考虑焊趾部位的结构应力集中效应, 应用改进线性化法或节点力法分析其结构应力(即热点应力) , 确保计算结果对有限单元类型、网格形状及尺寸均不敏感, 从而有效区分不同接头类型的焊趾结构应力集中情形;¾以结构应力为控制参数计算应力强度因子, 在主要考虑焊趾缺口、结构板厚、载荷模式等因素影响的基础上, 基于断裂力学分析确定与疲劳寿命直接相关的应力参数, 导出等效结构应力转化方程。
基于ANSYS的焊接接头疲劳分析
工 程上 一 般采 用 几何 方 法模 拟 缺 陷 ， 即先 建 立 焊 接 接 头 的 整体 模 型和 缺 陷的 几何 模 型 ， 后 通过 布 尔 运算 将 缺 陷 的几 何 体 从 完 整 的几 何 模 型 中 然 删 除 ， 成带 有 几何 不 连续 的区 域 ， 形 即几何 焊 接缺 陷 。由 于焊 接 缺陷 多呈 不
如果 完 全采 用 工艺 试 验 的方 法 进 行 这 方 面 的研 究 ， 究 成 本 会 很 高 而 研 且 周 期 也长 ， 利于 新 产 品 的开 发 。随着 计 算机 技 术 的发 展 ， 限元 分析 软 不 有 件 在 工 程 中得 到 了广 泛 的应 用 。本 文 利 用 Ａ Ｓ Ｓ 试 用 “ 死 单 元 ” 术 来 ＮＹ ， 生 技 模 拟 焊 接缺 陷 ， 行 疲 劳方 面 的 分 析 。将 有 限 元 计 算 结 果 和 试 验 数 据 进 行 进 对 比 ， 明有 限元 计 算 的结 果 是 合 理 的 ， 此 可 以采 用 Ａ Ｓ Ｓ对 焊 接 结 构 表 因 ＮＹ 进 行 疲 劳分 析 。
行分析 ， 主要 是 结合 材 料 的循 环 应力 应 变 曲线 ， 过 弹塑 性 有 限元 分 析 或其 通 他计 算 方法 ， 构件 上 的 名义 应 力谱 转换 成 危 险部 分 的局 部应 力 应 变 谱 ， 将 然
后 根据 危 险部 位局 部 应力 应 变 历程 估 算 寿命 。局 部 应 力 应 变法 在 疲 劳 寿命 中考 虑 了塑 性应 变 的 影 响和 载 荷顺 序 的影 响 ， 因此 由 它估 算 疲 劳 寿 命 通 常
作 为分 析 点 。 ３． ． 输 入材 料 特性 ２２
根 据 软 件 中的疲 劳 分 析要 求 输 入 标 准焊 接 接 头 的 Ｐ —Ｓ—Ｎ 曲 线 （ 见 图２， ） 曲线 描 述 如下 式 ：ｇ ｐ＝口＋ｍｌｃ ｌＮ ｇｒ 。式 中 ：ｖ ｆ 为 循 环 次 数 ； 为 应 力 幅（ Ｐ） Ｍ ａ 。不 同存 活 率 下标 准 焊接 接头 的系数 ａ和斜 率 ｍ 如 表 ２所 示 。
焊点疲劳分析范文
焊点疲劳分析范文
焊点疲劳分析是对焊接接头在受到循环载荷作用下，经历一定的冲击、塑性变形和应变应力集中的现象进行分析。
焊点疲劳分析主要是对焊接接
头进行寿命估算，以确定焊点的寿命和维修周期，以确保其在使用过程中
的安全性和可靠性。
焊点疲劳是由循环载荷引起的应力反复变化所致，其循环载荷可以是
机械载荷、热载荷、腐蚀、应力腐蚀等。
疲劳破坏是一种隐蔽的破坏形式，通常无法通过肉眼观察到，因此对于焊接接头的疲劳分析就显得尤为重要。
1.确定加载条件：首先需要确定焊接接头受到的加载条件，包括载荷
大小、载荷类型、载荷频率等。
这些加载条件对焊接接头的疲劳寿命有着
重要影响。
2.焊缝形状分析：对焊接接头的焊缝形状进行分析，包括焊缝的形状、尺寸、几何形态等。
焊缝的形状对焊接接头的疲劳寿命有着重要影响。
3.应力分析：通过有限元分析等方法，对焊接接头的应力分布进行分析。
焊接接头的应力分布对其疲劳寿命有着重要影响。
4.疲劳寿命估算：根据疲劳理论，结合焊接接头的加载条件、焊缝形
状分析和应力分析结果，对焊接接头的疲劳寿命进行估算。
5.结果分析和优化设计：根据疲劳寿命估算结果，对焊接接头的设计
进行优化，以提高焊接接头的疲劳寿命。
焊缝疲劳分析
Fe-safe Verity焊缝疲劳分析一. Verity焊缝疲劳分析的必要性焊接连接是工业领域上非常常见的结构连接方式，在结构设计中具有非常重要的地位，因此焊接的结构强度和疲劳强度都非常重要。
一般情况下，平板焊接钢结构焊缝的屈服强度和抗拉强度都不低于其母材，但是焊缝的疲劳强度却远远低于母材的疲劳强度，焊缝失效的主要形式为疲劳，所以焊缝疲劳强度分析十分必要。
焊缝的抗疲劳性能很大程度上取决于焊缝的宏观和微观几何形状，影响焊缝疲劳强度得因素很多，比如动态应力，平均应力，焊接残余应力等。
传统的焊接疲劳分析方法是通过有限元分析软件来计算焊缝处的应力，然后根据焊接结构的不同类型定义应力寿命S-N曲线来计算焊缝的疲劳寿命。
一般来说，有限元网格的大小直接影响仿真分析的结构应力结果，特别在应力集中位置（焊接位置通常有应力集中），其影响更大，因此传统焊接疲劳分析方法无法准确预测焊缝处的疲劳寿命。
2006年最新版本的Fe-safe引入了一个全新的“Verity”模块，可以很好地解决上述问题。
该模块的核心技术来源于美国著名的科技研发公司Battelle的JIP（Joint Industry Project）项目研究成果，该研究成果“Mesh-insensitive Structural Stress M ethod”是在通用有限元分析程序计算结果基础上，针对板壳、实体等结构连接形式，专门开发计算等效Structural Stress的程序，使得最后的应力计算结果不具有网格敏感性，即在不同网格尺寸下都能获得精确一致的疲劳仿真结果。
二. Verity焊缝分析介绍Verity的等效结构应力法是一种新型焊接结构疲劳寿命预测技术, 可广泛应用于不同工业领域的各类形式焊接承载部件的焊趾疲劳分析, 如压力容器、管道、海上平台、船舶、地面车辆等结构的管件及平板焊接接头。
该方法主要基于以下2项关键技术:1.考虑焊趾部位的结构应力集中效应, 应用改进线性化法或节点力法分析其结构应力(即热点应力) , 确保计算结果对有限单元类型、网格形状及尺寸均不敏感, 从而有效区分不同接头类型的焊趾结构应力集中情形。
hyperlife焊接疲劳分析
hyperlife焊接疲劳分析HYPERLIFE疲劳分析内容1.疲劳分析流程及HyperLife界面介绍2.疲劳分析基本概念3.高周疲劳（S-N)4.低周疲劳(E-N)5.安全因子分析6.焊接疲劳焊接疲劳•焊缝疲劳•焊点疲劳焊缝疲劳焊缝疲劳•焊缝疲劳采用热点应力法，适用于薄板焊接•热点应力通过节点力在焊线位置计算得到.•该方法一般需要两条SN曲线，一条为纯弯SN曲线，一条为薄膜应力状态下SN曲线焊缝疲劳建模方法•采用CQUAD4单元模拟焊缝焊缝位置应力集中•所有焊缝位置都存在应力集中，应力集中会导致疲劳寿命降低。
•应力集中位于焊趾处，取决于焊缝处理条件。
Based on Weld Shape Based on Weld Joint DesignGradual Stiffness Gradient Double Lap Joint SymmetryGradual StiffnessTransition•HyperLife支持fillets, T-joints, 和Cross-joints类型焊缝疲劳分析，焊缝类型可在材料对话框中设置•焊缝分析选择焊喉位置单元•不同的焊缝类型会在不同位置计算损伤•焊根、焊趾、焊喉损伤计算基于节点力计算热点应力焊喉节点力焊趾节点力焊跟节点力FilletCross-jointsTwo-sided Three RowTwo-sided Two RowOne-sided One Row One-sided Two RowT-joints焊缝建模•焊缝尽量用CQUAD4模拟，转角处可以用CTRIA3模拟•焊缝可以用1排或2排单元模拟，对于两边焊的焊缝，也可用3排单元模拟•焊缝单元的厚度为焊喉的有效厚度•焊缝单元的尺寸尽量规则，虽然该方法对网格不是很敏感，但是从经验来看，网格尺寸推荐10mm左右。
•焊缝单元可通过SET/PART引用，HyperLife也可方便的创建SET•焊缝单元的法向应朝外，即指向焊趾的方向，而不是指向焊根的方向。
焊接接头的疲劳性能研究及寿命预测方法
焊接接头的疲劳性能研究及寿命预测方法引言焊接接头是工程结构中常见的连接方式，其疲劳性能对于结构的安全性和可靠性至关重要。
因此，对焊接接头的疲劳性能进行研究和寿命预测具有重要的理论和实际意义。
一、焊接接头的疲劳性能研究1. 疲劳破坏机理焊接接头在工作过程中，由于受到载荷的作用，会产生应力集中现象，从而导致接头发生疲劳破坏。
疲劳破坏主要包括裂纹的形成、扩展和最终断裂。
2. 影响疲劳性能的因素焊接接头的疲劳性能受到多种因素的影响，包括焊接工艺、焊缝形状、焊接材料、应力水平等。
其中，焊接工艺是影响疲劳性能的重要因素之一，包括焊接温度、焊接速度、焊接电流等。
3. 疲劳试验方法为了研究焊接接头的疲劳性能，通常采用疲劳试验方法。
疲劳试验可以通过施加不同的载荷和循环次数，模拟真实工作条件下的应力变化，从而评估焊接接头的疲劳寿命。
二、焊接接头寿命预测方法1. 经验法经验法是一种简化的寿命预测方法，通过根据已有的试验数据建立经验公式，来预测焊接接头的疲劳寿命。
这种方法的优点是简单易行，但是由于其基于试验数据的经验总结，其适用范围较窄。
2. 统计学方法统计学方法是通过对大量的试验数据进行统计分析，建立疲劳寿命的概率分布模型，从而预测焊接接头的寿命。
这种方法考虑了试验数据的分布特征，能够提供较为准确的寿命预测结果。
3. 数值模拟方法数值模拟方法是利用计算机软件对焊接接头进行有限元分析，通过模拟实际工作条件下的应力分布和变化规律，来预测焊接接头的疲劳寿命。
这种方法具有较高的精度和灵活性，但是需要大量的计算资源和较长的计算时间。
结论焊接接头的疲劳性能研究及寿命预测方法是一个复杂而重要的课题。
通过对焊接接头的疲劳破坏机理的研究，可以更好地理解焊接接头的疲劳性能。
同时，选择合适的寿命预测方法，可以为焊接接头的设计和使用提供科学依据，提高结构的安全性和可靠性。
未来，还需要进一步深入研究焊接接头的疲劳性能，开发更准确、高效的寿命预测方法，以满足不断发展的工程需求。
有限元计算过程中焊缝疲劳计算
有限元计算过程中焊缝疲劳计算焊缝疲劳计算是有限元计算中的一项重要任务，它用于评估焊缝在长期循环载荷下的疲劳性能。
焊缝是连接两个或多个金属构件的关键部位，它承受着来自外部载荷的巨大压力和应力。
因此，对焊缝的疲劳性能进行准确的计算和分析至关重要。
我们需要确定焊缝的几何形状和材料特性。
焊缝的几何形状包括焊缝的长度、宽度和厚度等。
材料特性包括焊缝材料的弹性模量、泊松比和屈服强度等。
这些参数将直接影响焊缝在循环载荷下的疲劳性能。
接下来，我们使用有限元分析方法来模拟焊缝在循环载荷下的应力和变形情况。
有限元分析是一种数值计算方法，通过将结构划分为许多小的有限元单元来近似描述结构的行为。
我们可以通过施加适当的边界条件和加载条件来模拟循环载荷下焊缝的应力和变形。
在进行有限元计算之前，我们需要为焊缝模型选择合适的网格划分和单元类型。
网格划分的精度将直接影响计算结果的准确性。
通常情况下，我们会使用四边形单元或三角形单元来建模焊缝。
在选择单元类型时，我们需要考虑到焊缝的特点和计算的需要。
完成网格划分后，我们可以通过施加循环载荷来模拟焊缝的工作环境。
循环载荷可以是振动、冲击或其他周期性载荷。
我们需要确定循环载荷的频率、振幅和持续时间等参数。
通过施加循环载荷，我们可以计算焊缝在不同循环次数下的应力和应变。
我们可以使用疲劳理论来评估焊缝的疲劳寿命。
疲劳理论提供了一种方法来预测焊缝在循环载荷下的疲劳寿命。
常用的疲劳理论包括极限应力法、应力幅法和等效应力法等。
通过将计算得到的应力和应变数据代入疲劳理论中，我们可以得到焊缝的疲劳寿命。
焊缝疲劳计算是有限元计算中的重要任务，它帮助我们评估焊缝在循环载荷下的疲劳性能。
通过准确的几何模型、材料特性和循环载荷的模拟，我们可以得到焊缝的应力、应变和疲劳寿命等关键参数。
这些参数对于设计和评估焊接结构的可靠性至关重要。
2205不锈钢焊接接头疲劳裂纹扩展试验及分析
法观察 了疲 劳断 １ ： ２ ， 分 析 了产 生疲 劳裂 纹 扩展 速 率不 同的原 因．
关 键词 ： ２ ２ ０ ５双相 不锈 铜 ； 疲 劳裂纹 ； 焊接 接 头 ； 疲劳断口 中图分类 号 ： Ｔ Ｇ １ １ ５ ． ５ １ 文献标 识码 ： Ａ 接头各 个位 置 的抗 疲 劳裂纹 扩 展规律 ， 并对 疲 劳试 验结果 进行 了分 析 ． 为２ ２ ０ ５双 相 不锈 钢 在 实 际 生
据标准 Ｇ Ｂ ６ ３ ９ ８— ２ ０ ｏ ０对 接 头进行 疲 劳裂 纹扩展 试验 ． 通过 疲 劳 裂纹 扩展 速 率测 试 ， 利 用 Ｍａ ｎ ａ ｂ 软 件和 Ｐ ａ ｒ ｉ ｓ 线性 回 归方程 分析 数据 ， 得 到对 接接 头 上 焊缝 区、 热 影 响 区和母 材 区的 疲 劳 裂纹 扩 展 速率 ｌ ｇ （ ｄ ａ／ ｄ Ｎ ）一 ｌ ｇ Ａ Ｋ 曲线． 结 果显 示 ， 给 定 的应 力 比 工作 条 件 下 ， 疲 劳 裂 纹在 对 接 接 头各
０ 引 言
２ ２ ０ ５双相 不锈 钢 皆具有 经 济 性 和 优 良的综 合 性能， 如 高强度 、 高低 温韧 性 ， 耐 大气 和海 洋环 境腐
产 中的推广 应用 提供 实 验依 据 ．
蚀， 优 良焊接性 ， 对应力腐蚀裂纹不敏感等 ， 在航空 航天 、 造船 、 石油 化工 以及 造 纸 、 海 洋工 程 等领域 中 得到广 泛应 用 ＿ ｌ “】 ． 在 这 些 工程 结 构 中 ， 焊 接 工 艺
１ ． ２ 试验 方 法
１ ． ２ ． １ 焊接 参数 试 验采 用 半 自动 Ｉ Ｇ Ｔ Ｂ逆 变 Ｃ Ｏ ２气 体 保 护 焊 （ ＭＡ Ｇ ） 进行 焊 接 ， 焊 机 为 唐 山松 下 公 司 生 产 的 型
焊接结构疲劳设计四个标准的特点对比及应用建议
1焊接接头特有的疲劳属性金属疲劳的研究，要回答“裂纹从何处萌生？”，而对焊接接头而言，它没有裂纹萌生过程，焊缝上“大于零的”的微裂纹总是有的，问题是观察的放大镜的倍数是否足够大。
金属疲劳研究的另一个要回答的问题是，“裂纹沿着哪个方向扩展？”，对焊接接头而言，它的扩展模式是明确的，裂纹要么从焊趾沿板的厚度方向扩展，要么从焊根向焊喉方向扩展。
与金属疲劳不同，焊接接头中有残余应力，但是，不论其大与小，也不论其分布如何复杂，它是自平衡的，与外载荷无关。
2疲劳评估时如何确定应力一般使用有限元方法与焊接分级的方法相配合进行疲劳评估。
2.1名义应力法BS 7608以材料力学范畴中的名义应力来描述与定义焊接接头S-N 曲线。
对于不同的接头类型（如喇叭口焊缝和对接焊缝）、载荷形式（如小的循环张力或者弯曲），就需要用不同的疲劳S-N 曲线。
BS 7608编入的设计曲线，对于给定焊接接头，严格说，当分级接头上的名义应力可以用材料力学教科书的内容计算时才可用。
在分析现实焊件时，名义应力的定义是很难确定的。
如果简单的名义应力的定义不能用来表达易出现疲劳位置的应力状态，那么，可靠的疲劳寿命设计或寿命预测就无法实现。
2.2热点应力法由于在焊趾处这样容易出现疲劳的位置的应力很难确定，以及应力的严重网格敏感性，有人就假设认为临近焊趾处的存在一些特定的位置，在这些位置处可以用表面外推法获得焊趾处的热点应力。
由于缺乏同表面应力和外推应力的焊趾应力状态相关联的合理可靠的力学基础，这些方法只能作为一些经验主义的应力确定过程来看待。
此外，在确定焊趾热点应力时用其它给定外推程序，一般也会遇到网格尺寸和单元类型敏感性问题。
2.3结构应力法在焊接件的疲劳评估时，如何以一致的方式确定应力？多少年来，工程中的S-N 曲线一直采用名义应力表示（不可将它与用热点应力表示的S-N 曲线混为一谈，比较而言，后者很难获得），其历史原因是，研究总是从简单问题开始，名义应力可以用材料力学的公式计算，或者用贴片的方法测试，对简单的焊接接头而言，名义应力是合适的，虽然人们知道疲劳破坏总是发生在在焊缝上，但是，如何在焊缝上获得那些应力，却是困难的。
焊缝疲劳分析
Fe-safe Verity焊缝疲劳分析一. Verity焊缝疲劳分析的必要性焊接连接是工业领域上非常常见的结构连接方式，在结构设计中具有非常重要的地位，因此焊接的结构强度和疲劳强度都非常重要。
一般情况下，平板焊接钢结构焊缝的屈服强度和抗拉强度都不低于其母材，但是焊缝的疲劳强度却远远低于母材的疲劳强度，焊缝失效的主要形式为疲劳，所以焊缝疲劳强度分析十分必要。
焊缝的抗疲劳性能很大程度上取决于焊缝的宏观和微观几何形状，影响焊缝疲劳强度得因素很多，比如动态应力，平均应力，焊接残余应力等。
传统的焊接疲劳分析方法是通过有限元分析软件来计算焊缝处的应力，然后根据焊接结构的不同类型定义应力寿命S-N曲线来计算焊缝的疲劳寿命。
一般来说，有限元网格的大小直接影响仿真分析的结构应力结果，特别在应力集中位置（焊接位置通常有应力集中），其影响更大，因此传统焊接疲劳分析方法无法准确预测焊缝处的疲劳寿命。
模块，可以很好地解决上述问题。
2006年最新版本的Fe-safe引入了一个全新的“Verity”该模块的核心技术来源于美国著名的科技研发公司Battelle的JIP（Joint Industry Project）项目研究成果，该研究成果“Mesh-insensitive Structural Stress M ethod”是在通用有限元分析程序计算结果基础上，针对板壳、实体等结构连接形式，专门开发计算等效Structural Stress的程序，使得最后的应力计算结果不具有网格敏感性，即在不同网格尺寸下都能获得精确一致的疲劳仿真结果。
二. Verity焊缝分析介绍Verity的等效结构应力法是一种新型焊接结构疲劳寿命预测技术,可广泛应用于不同工业领域的各类形式焊接承载部件的焊趾疲劳分析,如压力容器、管道、海上平台、船舶、地面车辆等结构的管件及平板焊接接头。
该方法主要基于以下2项关键技术:1.考虑焊趾部位的结构应力集中效应,应用改进线性化法或节点力法分析其结构应力(即热点应力),确保计算结果对有限单元类型、网格形状及尺寸均不敏感,从而有效区分不同接头类型的焊趾结构应力集中情形。
焊点热疲劳裂纹产生机理_概述说明以及解释
焊点热疲劳裂纹产生机理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述焊接是一种常用的金属连接工艺，广泛应用于各个行业中。
然而，焊点热疲劳裂纹是焊接过程中普遍存在的问题之一。
它不仅会降低焊接结构的强度和耐久性，还可能引起断裂事故，对设备和人员安全造成威胁。
1.2 文章结构本文主要从机理、概述说明和解释等方面对焊点热疲劳裂纹产生进行阐述。
具体内容按如下结构展开：第二部分将详细介绍焊点热疲劳裂纹产生的机理。
包括焊接过程中的温度变化和应力分布，以及焊接材料的物理性质对热疲劳裂纹产生的影响以及微观组织变化引起的裂纹形成机制。
第三部分将概述说明焊点热疲劳裂纹的特征与形态，并对影响焊点热疲劳裂纹生成的因素进行探讨。
同时，通过实例分析典型应用领域中的焊点热疲劳裂纹，为读者提供更直观的参考。
第四部分将解释焊点热疲劳裂纹产生的机理。
主要包括塑性变形引起的应力集中效应和开裂倾向增加机制、温度梯度引起的残余应力和组织变化导致裂纹生成机制，以及焊接工艺参数对热疲劳裂纹形成的影响机制等内容。
最后，第五部分将总结对焊点热疲劳裂纹产生机理的综合认识，并给出在焊接过程中预防和控制焊点热疲劳裂纹的具体措施建议。
同时，提出未来的研究方向，以推动相关领域的进一步发展。
1.3 目的本文旨在深入了解焊点热疲劳裂纹产生机理，并对其进行全面概述和详细解释。
通过对该问题的深入分析，期望能够提高人们对焊接过程中焊点热疲劳裂纹问题的认识，为预防和控制该问题提供科学依据，并促使相关领域在未来的研究中取得新的突破。
2. 焊点热疲劳裂纹产生机理:2.1 焊接过程中的温度变化和应力分布:在焊接过程中，焊点受到了高温冷却循环的作用影响。
当焊点在短时间内被加热到高温，并随后迅速冷却时，会产生温度梯度，从而引起焊点内部的热应力。
这种温度变化和应力分布是导致焊点热疲劳裂纹产生的主要原因之一。
2.2 焊接材料的物理性质对热疲劳裂纹产生的影响:不同材料具有不同的物理性质，如热导率、膨胀系数和导热系数等。
基于等效结构应力的钢吊车梁焊缝疲劳分析
基于等效结构应力的钢吊车梁焊缝疲劳分析张新萍;唐柏鉴;王飞【摘要】This paper introduces the principle of equivalent structure stress method for weld fatigue evaluation. Taking T type welded joint as an example, the equivalent structural stress method is verified to be non-sensitive to the grid. Then taking a crane beam as the research object, the result of finite element static analysis has been calculated with the equivalent structure stress method by ANSYS/FE-SAFE. Finally, considering the influence of welding residual stress, weld fatigue life has been evaluated. The results show that the fatigue life of the weld is not sensitive, and the residual stress has reduced the fatigue life of the weld seam.%介绍等效结构应力法对焊缝疲劳评定的原理，以T型焊接接头对比验证等效结构应力法具有网格不敏感。
然后以某钢吊车梁作为研究对象，对其进行了静力分析，并且利用有限元分析软件ANSYS/FE-SAFE对吊车梁主焊缝进行了评定。
最后，考虑焊接残余应力的影响，对焊缝疲劳寿命进行评估。
焊接疲劳分析方法研究进展
焊接疲劳分析方法研究进展
回屹;马冲;易泽川
【期刊名称】《中国金属通报》
【年(卷),期】2022()13
【摘要】受零件尺寸以及工况限制,焊接以其工艺简单、连接强度高等优点广泛应用于金属构架、压力容器等结构的成型加工。
但由于气孔、夹渣等缺陷的存在,焊接接头残余应力增大,疲劳极限降低。
提供高效焊接疲劳分析方法以精确估算焊件寿命已成为行业重点。
总结了四种热门焊接疲劳预测方法,以及近年间五种较新的分析方法,以期对焊接工业发展提供理论支持和技术指导。
【总页数】3页(P156-158)
【作者】回屹;马冲;易泽川
【作者单位】华北理工大学冶金与能源学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
1.基于ANSYS瞬态分析的焊接结构振动疲劳分析方法研究
2.考虑焊接残余应力释放的结构疲劳寿命分析方法研究
3.缺口应力分析方法的发展及其在焊接结构疲劳分析中的应用
4.基于FCAW与GMAW焊接工艺方法的角焊缝疲劳性能对比分析
5.焊接空心球节点网架结构疲劳寿命分析方法研究
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有限元分析
班级材控B111班
姓名侯晨彤
学号201102034108
基于ANSYS对接焊缝接触面的疲劳分析研究（华北科技学院机电工程学院材料成型及控制工程专业河北省三河市燕郊镇邮编：065201）
摘要：EH36钢的疲劳性能对接焊缝接触面冲刷过程的超长寿命的校核，实验结果表明，108—010年期间仍然可能发生疲劳断裂，与常规方法使用不兼容的疲劳强度对应于1 107年周期设计中，需要焊接结构能在超长寿命服役制度。
扫描电子显微镜分析表明,疲劳裂纹主要发起于接焊缝的坡口接触面的内部缺陷。
一种新的“鱼眼”缺陷在焊接接头中被发现。
对接焊缝接触面中的区域缺陷与其疲劳寿命的关系已经被证实。
当缺陷尺寸足够大且数量较多时，将严重降低焊接接头的疲劳性能。
夹杂对合金焊接接头疲劳性能也有严重的影响。
关键词：焊接；缺陷；疲劳；裂纹。
1.介绍
近年来越来越多的的构件采用焊接而成，实际应用中发现此焊接结构的破坏多是从焊接接头处开始的，这主要是由于在焊接接头处存在气孔、未焊透以及裂纹等集合缺陷，导致局部区域应力集中，从而降低了整个结构的强度和使用寿命。
因此研究焊接接头处的疲劳表现以及分析影响焊接接头性能的因素具有重要意义。
如果完全采用工艺试验的方法进行这方面的研究，研究成本会很高而且周期也长，不利于新产品的开发。
随着计算机技术的发展，有限元分析软件在工程中得到了广泛地应用。
本题采用ANSYS软件来模拟焊接缺陷，进行平疲劳方面的分析。
将有限元计算结果和实验数据进行对比，表明有限元计算结果是合理的，因此可以采用ANSYS对焊接结构进行疲劳分析。
2.1 焊缝接触面夹杂缺陷有限元分析基本理论
焊接热作用贯穿整个焊接结构的制造过程中，焊接热过程直接决定了接头的显微组织焊接应力与变形，而焊接接头的显微组织却影响着接头的疲劳强度寿命。
随着计算机技术和有限元方法的快速发展，采用有限元法通过计算机对焊接区拘束应力的瞬时分布进行了研究，同时结合裂纹和组织观察来进行全面分析，可以深入研究各种因素对焊接裂纹起裂和扩展的影响。
本研究通过ＡＮＳＹＳ有限元分析软件，利用其热耦合、结构耦合及瞬态非线性分析功能，采用高斯热源模型，对高强钢ＣＯ：气体保护焊的三维焊接温度场和应力场进行了数值模拟。
模型实现了对流、热源载荷的影响，应用单元划分，真实模拟了３６ｍｍ厚板１３层、２９道焊的工艺过程，在理论和仿真基础上对焊接热裂纹进行了分析。
并对焊接热裂纹的消除和防止进行了仿真分析。
接接头上截取的，焊缝位于试样中心．其中，焊接方法采用二氧化碳气体保护焊，焊丝采用SQJ 501．无余高焊接接头试样是从EH36钢平板对接焊，EH36钢的化学成分及力学性能见表1[7]和表2[7]．根据超声变幅杆原理[8]设计试件，试件的取样及尺寸如
2.2 断裂位置及断口形貌
在扫描电子显微镜下分析试样断口可以观察到断裂在接头处的断口凹凸不平，而断裂在
母材的断口比较平整，如图所示．这是由于接头处的缺陷较多，含氢量较母材高(见图)，组织不均匀，而母材的组织比较均匀，断面比较齐平
在高应力作用下的疲劳断裂纹
3.1 疲劳试验方法
试验前将试样打磨光滑，试验在自制的TJU-HJ-I型超声疲劳试验装置上进行．施加载荷为轴向拉-压对称循环载荷，应力比R＝-1，频率约为20,kHz，在室温下进行，用循环水冷却的方式控制时间升温。
3.2
从编写了标本的对接焊缝地面flush与 EH36 钢和焊接的伴侣-基本材料板对接接头rial SQJ501。
EH36 钢是含碳量低产量钢，它约 400 MPa 的强度。
为了避免应力集中造成的焊缝断裂，以确保不同位置的焊接接头是在相同的应激水平在疲劳测试时，疲劳指标-imens 在设计一个长的常数部分和焊缝是位于中部的标本。
保本已经被精细加工，所有的疲劳试验都是在恒幅载荷下进行的，疲劳试验采用了超生疲劳实验设备TJU-HJ-III风格，该标本是水冷处理。
3.3实验结果
这两个S-N曲线不断下降的疲劳寿命对接焊缝磨平短于材。
真正的压裂纹仍然可以发生在基础材料和焊在1 107运——疲劳极限不存在概念描述。
这是疲劳断裂仍可能发生在低应力水平只要周期长足够了。
显然,这是危险的应用下的疲劳极限1 107年周期的条件设计焊接结构超长寿命。
,如表1所示。
基材之后急剧下降的疲劳强度，疲劳裂纹源骨折标本的时间间隔图3所示。
所有的来自微小的裂纹来源划痕在试样表面是否基材或焊接关节。
虽然焊接接头更大的内部缺陷,他们仍然不能成为裂纹源(见图3),这表明缺陷对疲劳寿命影响甚微的高应力范围。
此外,S-N曲线中表现的一个转折点107年和10年的周期，基材和对接焊缝地面冲洗更大。
疲劳裂纹标本来源在这个间隙。
所有的裂纹源来自内部缺陷,而不是小
表面划痕。
与此同时,与对接焊缝的疲劳强度接触面冲洗后的基材相比迅速下降了108年使用年限。
这是因为有许多大的焊接缺陷,这意味着内部缺陷在疲劳强度的影响上发挥主导作用，尤其在108个周期后逐步体现。
，
4.1包含杂渣缺陷的对接焊缝接触面的疲劳分析计算
图1为带有夹杂缺陷的拉拔试样有限元模型（取包含夹杂缺陷的拉拔试样的1/2作为分析对象），加载后边界条件后的有限元模型如所示。
图1为带有夹杂缺陷的拉拔试样有限元模型图2加载后边界条件后的有限元模型
在静力破坏的断口上，通常只呈现粗粒状或纤维状特征；而在疲劳破坏的断口上，总是呈现两个区域特征，一部分是平滑的，另一部分是粗粒状或纤维状。
因为疲劳破坏时，首先
在某一点（通常接近构件表面）产生微小的裂纹，其起点叫"疲劳源"，而裂纹从疲劳源开始，逐渐向四周扩展。
由于反复变形，裂开的两个面时而挤紧，时而松开，这样反复摩擦，形成一个平滑区域。
在交变载荷继续作用下，裂纹逐渐扩展，承载面积逐渐减少，当减少到材料或构件的静强度不足时，就会在某一载荷作用下突然断裂，其断裂面呈粗粒状或纤维状。
ANSYS 可以针对整个模型，也可以针对一组单元进行疲劳分析。
可方便地对整个模型或者选择的区域进行再设计和假设分析，从而观察从非关键区域去掉金属材料的效果，以及增加"热点"位置的疲劳寿命。
ANSYS 可考虑构件表面光洁度影响、几何外形变化与缺口敏感性影响以及材料特性变化效应和不同载荷组合历史的影响。
不同的材料数据和应力集中系数可以用于每一个单元组（允许在同一个部件上加工面和锻造面）。
ANSYS FE-SAFE可进行疲劳失效率的统计分析。
图3为加载后应力幅值分布的关系图
图4为 Mises应力等值线的生成结果
图5为各单元节点的应力分量的结果
4.2结论
察裂纹源可以发现，裂纹源大多处于表面的机械加工微痕和次表面的缺陷处。
缺陷周围的应力状态不同尺寸和中心-通过数值模拟。
试样的几何特征主要取决于工件形状和缺陷尺寸，影响区与焊缝的不同，粗粝的硬度值对热影响区有很大的提升，因此，融合线的两侧的强度是不同的，断裂表面疲劳失效分析需要通过扫描电镜标本检查，裂纹源地方常伴有各种缺陷，
有限元来分析用来分析对接焊缝的应力分布，在焊缝金属凝固结晶的后期，低熔点共晶体被排挤在柱状晶体交遇的中心部位，形成一种所谓“液态薄膜”，此时由于收缩而受到了拉伸应力，这时焊缝中的液态薄膜就成了薄弱地带。
在拉伸应力的作用下就有可能在这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹（见图６）。
碳钢和低合金高强钢中的磷、硅、镍和不锈钢、耐热钢中的硫、磷、硼、锆等也都能形成低熔点共晶，而且不同元素所形成的低熔点共晶．它们的共晶温度各不相同。
总的来说，产生结晶裂纹的原因，就在于焊缝中存在液态薄膜和焊缝凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果。
1. 对两种厚度的35CrMnSi钢平板电子束焊接接头的显微组织进行了试验研究，结果表明：经电子束焊接后，两板焊缝组织均为粗大针状马氏体和少量残余奥氏体，热影响区组织由板条马氏体、贝氏体和少量残余奥氏体组成，母材组织为铁素体加珠光体组织。
2. 两种厚度钢板电子束焊接接头各区域硬度值基本一致，且焊缝硬度高于热影响区，热影响区硬度高于母材。
两种厚度35CrMnSi钢电子束焊接接头
拉伸试验的结果表明：该钢焊接接头塑性与母材相比较低，该钢焊接接头强度比较得出，2mm接头强度低于母材，10mm接头强度高于母材，这与其接头各区域的显微组织密切相关；通过冲击试验发现，35CrMnSi钢焊缝冲击韧度低于母材。
3. 分别采用通孔法和盲孔法测试了电子束焊接2mm和10mm两种厚度的35CrMnSi钢平板焊接接头的残余应力，分析结果表明：在焊缝中心处，残余拉应力的峰值低于材料的屈服强度，且焊缝中心处纵向残余应力的峰值远大于其横向应力的峰值。