《焊接结构疲劳断裂与寿命预测》

目次1

1绪论1

1.1疲劳断裂及寿命预测研究的意义1

1.2焊接接头的基本类型1

1.3疲劳断裂的基本特征3

1.4疲劳寿命曲线5

1.5预测构件疲劳寿命的基本方法7

2焊接结构应力场的数值计算理论10

2.1应力场数值计算理论简介10

2.2五面体6节点和15节点单元11

2.3五面体6～15节点单元18

2.4六面体8～21节点单元22

2.5半圆柱体等参单元及奇异单元25

2.6三棱柱体奇异元及拟协调奇异元30

2.7线弹簧单元36

2.8应力强度因子的数值计算理论49

3理论应力集中系数及应力强度因子的计算54

3.1线性代数方程组的建立54

3.2应力场的计算56

3.3常见焊接结构的理论应力集中系数公式59

3.4表面裂纹应力强度因子的计算65

4影响焊接结构疲劳性能的因素73

4.1 应力集中73

4.2尺寸效应76

4.3平均应力78

4.4残余应力80

4.5材质和力学非均匀性80

4.6焊后热处理及焊缝修整技术82

4.7腐蚀84

5.1焊接结构的S-N曲线86

5焊接结构的疲劳强度及S-N曲线预测86

5.2疲劳切口系数理论88

5.3对称循环时的有效应力集中系数预测96

5.4非对称循环时的有效应力集中系数预测109

5.5疲劳强度预测的厚度效应115

5.6 S-N曲线预测的一点法124

5.7对称循环时的S-N曲线预测127

5.8非对称循环时的S-N曲线预测135

5.9管节点S-N曲线预测方法143

5.10低周疲劳S-N曲线预测方法148

6焊接结构的P-S-N曲线预测152

6.1 构件的P-S-N曲线152

6.2 P-S-N曲线预测的一点法154

6.3利用均方差曲线预测P-S-N曲线157

6.4 P-S-N曲线预测的极大似然法160

7.1 预测疲劳裂纹形成寿命方法简介163

7焊接结构的疲劳裂纹形成寿命预测163

7.2局部应力应变分析的Neuber法164

7.3局部应力应变分析的能量法168

7.4焊接结构疲劳裂纹形成寿命预测方法171

8焊接结构疲劳寿命预测的断裂力学方法177

8.1疲劳裂纹扩展方程式177

8.2疲劳裂纹扩展寿命预测179

8.3疲劳裂纹扩展的超载效应183

8.4疲劳寿命预测的两阶段法184

9复杂载荷下焊接结构的疲劳寿命预测189

9.1疲劳累积损伤理论189

9.2复杂载荷下的疲劳寿命预测192

9.3复杂载荷下疲劳裂纹形成寿命预测194

9.4复杂载荷下疲劳裂纹扩展寿命预测195

参考文献198