第4章焊接结构的疲劳强度讲课教案
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五、各类参数对疲劳强度的影响
1、材料的影响 2、表面状况的影响 表面粗糙度及环境的腐 蚀作用对疲劳强度均有很大的影响
表面硬化及表面层中的残余压应力均可使疲 劳强度大大提高。 3、循环次数的影响 4、应力性质的影响 5、缺口效应的影响
14、在特别危险的部位以螺栓接头或铆接接头、锻造连接件 或铸造连接件代替焊接接头。
15、消除能引起腐蚀的根部间隙。
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三、提高疲劳强度的措施
一)降低应力集中
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二)调整残余应力场
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3.5 影响焊接接头疲劳强度的因素
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第3章 焊接接头和结构的疲劳强度
§3.1 材料及结构疲劳失效的特征 §3.2 疲劳试验及疲劳图 §3.3 疲劳断裂的物理过程和断口特征 §3.4 焊接接头的疲劳强度计算标准 §3.5 影响焊接接头疲劳强度的因素 §3.6 提高焊接接头疲劳强度的措施 §3.7 断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用
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3.1 材料及结构疲劳失效的特征 3.2 疲劳试验及疲劳图
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三)改善材料表面性能 四)保护措施
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6、在焊趾缺口、焊缝根部缺口和焊缝端部缺口之前或之后 设置一些缓冲缺口以消除或降低上述缺口部位的应力。
7、承受横向弯曲的构件应缩短支撑间距以减小弯矩。
8、横向力应作用于剪切中心之上以减小扭矩。
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9、承受拉伸与弯曲的构件如需加强,则加强件长度应小, 以减小加强件对于构件变形的拘束。
10、承受扭转的构件,为避免横截面翘曲受阻可采用切除翼 缘端部、翼缘端部斜接等形式以及采用横截面不产生翘曲 的型材。
11、使焊缝能包围较大面积或局部增加构件壁厚以减轻外力 作用于薄壁构件上时引起的局部弯曲。
12、在薄板范围内合理布置焊缝以减轻弯曲变形。
13、避免能扰乱力流的开口,但与力流垂直的加强肋板角部 应切除。
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3.6 提高焊接接头疲劳强度的措施
一、焊接结构疲劳强度设计概述 疲劳强度设计的方法通常有两种,分别是
容许应力设计法和极限状态设计法
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二、疲劳强度设计的一般原则
1、承受拉伸、弯曲和扭转的构件应采用长而圆滑的过渡结 构以减小刚度的突然变化。
2、优先选用对接焊缝、单边V形焊缝和K形焊缝,尽量不用 角焊缝。
3、最好采用双面角焊缝,避免使用单面角焊缝。
4、采用有搭接板的搭接接头和弯搭接接头,尽量不用偏心 搭接。
5、使焊缝位于低应力区,使缺口效应分散而避免其叠加。
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五、各类参数对疲劳强度的影响
1、材料的影响 2、表面状况的影响 表面粗糙度及环境的腐 蚀作用对疲劳强度均有很大的影响
表面硬化及表面层中的残余压应力均可使疲 劳强度大大提高。 3、循环次数的影响 4、应力性质的影响 5、缺口效应的影响
14、在特别危险的部位以螺栓接头或铆接接头、锻造连接件 或铸造连接件代替焊接接头。
15、消除能引起腐蚀的根部间隙。
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三、提高疲劳强度的措施
一)降低应力集中
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8、横向力应作用于剪切中心之上以减小扭矩。
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9、承受拉伸与弯曲的构件如需加强,则加强件长度应小, 以减小加强件对于构件变形的拘束。
10、承受扭转的构件,为避免横截面翘曲受阻可采用切除翼 缘端部、翼缘端部斜接等形式以及采用横截面不产生翘曲 的型材。
11、使焊缝能包围较大面积或局部增加构件壁厚以减轻外力 作用于薄壁构件上时引起的局部弯曲。
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13、避免能扰乱力流的开口,但与力流垂直的加强肋板角部 应切除。
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二、疲劳强度设计的一般原则
1、承受拉伸、弯曲和扭转的构件应采用长而圆滑的过渡结 构以减小刚度的突然变化。
2、优先选用对接焊缝、单边V形焊缝和K形焊缝,尽量不用 角焊缝。
3、最好采用双面角焊缝,避免使用单面角焊缝。
4、采用有搭接板的搭接接头和弯搭接接头,尽量不用偏心 搭接。
5、使焊缝位于低应力区,使缺口效应分散而避免其叠加。