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TMCP钢焊接热影响区局部脆化区断裂韧度测试

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焊接学报 2004年第3期25卷 19-23页

作者：荆洪阳马崇樊立国霍立兴张玉凤天津大学材料学院天津300072

针对强度 (屈服点应力 )级别为 4 2 0～ 4 6 0MPa的三种TMCP钢 ,探讨通常的焊接热影响区局部脆化区断裂韧度测试方法的可行性及存在问题。由于多层焊热影响区组织复杂 ,需进一步研究确认试验中得到的断裂韧度能否代表局部脆化区的韧度... 详细信息

针对强度 (屈服点应力 )级别为 4 2 0～ 4 6 0MPa的三种TMCP钢 ,探讨通常的焊接热影响区局部脆化区断裂韧度测试方法的可行性及存在问题。由于多层焊热影响区组织复杂 ,需进一步研究确认试验中得到的断裂韧度能否代表局部脆化区的韧度。试验结果发现 ,对多层焊热影响区试样 ,试验后必须进行刨面 (Sectioning)分析 ,首先检查疲劳裂纹前沿是否位于所测试的目标区域 ;其次当有延性裂纹扩展时 ,检查延性裂纹扩展是否偏离目标区域。当满足这些条件时 ,所测试的断裂韧度才能代表目标区域的韧度值。同时也试验研究了焊缝强度匹配对热影响区断裂韧度的影响。

关键词： TMCP 焊接热影响区脆化断裂韧度屈服点裂纹扩展多层延性焊缝强度试验

相变温度对焊接残余应力的影响规律及机理分析

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中国机械工程 2003年第3期14卷 246-249页

作者：王文先霍立兴张玉凤王东坡天津大学材料学院

通过对焊缝金属相变温度、相变膨胀应变和焊接接头残余应力的测试 ,分析了相变应力的产生及其对焊接残余应力的影响 ,相变应力不仅能够降低焊缝金属由于热收缩所引起的残余拉伸应力 ,而且在一定的条件下还可以产生残余压缩应力。论述了... 详细信息

通过对焊缝金属相变温度、相变膨胀应变和焊接接头残余应力的测试 ,分析了相变应力的产生及其对焊接残余应力的影响 ,相变应力不仅能够降低焊缝金属由于热收缩所引起的残余拉伸应力 ,而且在一定的条件下还可以产生残余压缩应力。论述了相变温度对焊接残余应力的影响规律以及获得残余压缩应力的相变温度范围 ,试验证明相变温度在 1 0 0～ 30 0℃范围内 ,焊缝金属可以获得残余压缩应力 ,其中在 1

关键词：相变应力相变温度残余应力焊接接头

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非匹配焊接接头中裂纹尖端三维拘束状态分析

机械强度 2001年第3期23卷 336-340页

作者：杨新岐秦红珊霍立兴张玉凤天津大学材料科学与工程学院天津300072

应用三维弹塑性有限元方法详细分析了焊接接头中裂纹尖端三维拘束状态的分布特征。结果表明 :在试样中面附近围绕Ⅰ型裂纹前缘 ,应力状态均具有明显的平面应变特征 ,而应力三轴度 (Rσ)仅在韧带附近为最大。匹配参数M、尺寸因素 (h a、B... 详细信息

应用三维弹塑性有限元方法详细分析了焊接接头中裂纹尖端三维拘束状态的分布特征。结果表明 :在试样中面附近围绕Ⅰ型裂纹前缘 ,应力状态均具有明显的平面应变特征 ,而应力三轴度 (Rσ)仅在韧带附近为最大。匹配参数M、尺寸因素 (h a、B、a w)及加载方式 (CCP、TPB、SEC)均会对试样内部的应力三轴度产生显著影响 ,其中匹配程度是导致高、低匹配裂纹端三轴应力拘束变化不同的主要因素。平面应变状态不能保证裂纹尖端具有较高的三向拉应力拘束强度 ,平面应变参量 β仅表示三维应力状态趋于平面应变的程度大小 ,而应力三轴度参量Rσ 确实描述了三向拉应力状态的严重程度。对于给定试样形式 ,裂纹张开位移CTOD相等不能保证三维裂纹端存在相似的三轴应力状态。

关键词：三维裂纹拘束状态平面应变参量应力三轴度非匹配焊接接头

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焊接接头疲劳评定局部法研究进展

机械强度 2003年第6期25卷 675-681页

作者：杨新岐张艳新霍立兴张玉凤天津大学材料科学与工程学院天津300072

焊接接头疲劳评定的“局部法”(localapproach)是近年来疲劳评定研究的重要方向。这种方法的基本原理是采用与疲劳断裂直接相关的应力集中区域应力场的“局部参量”作为疲劳断裂的控制参量 ,建立具有普遍适用性的“局部参量”与循环次数... 详细信息

焊接接头疲劳评定的“局部法”(localapproach)是近年来疲劳评定研究的重要方向。这种方法的基本原理是采用与疲劳断裂直接相关的应力集中区域应力场的“局部参量”作为疲劳断裂的控制参量 ,建立具有普遍适用性的“局部参量”与循环次数N表示的S—N曲线 ,据此进行疲劳强度和疲劳寿命预测与评定。由于局部法包括焊接接头局部焊缝几何细节等因素 ,因而更能反映焊接结构疲劳断裂的实际情况 ,受到国际焊接学会和工程界的普遍重视。目前已发展多种疲劳评定的局部方法 ,如缺口应力强度因子法 (N SIF)、等效应力强度因子法 (E SIF)、临界距离法 (CDM) :包括点 (PM )、线 (LM)、面 (AM)和体积法 (VM )、临界面法和包括应力梯度的体积法等。本文对这些局部法的基本原理、分析步骤及影响因素进行简要探讨。

关键词：焊接接头疲劳评定局部法研究进展应力集中疲劳断裂

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压力管道含环向表面裂纹的J积分估算方法

工程力学 2002年第4期19卷 75-80页

作者：杨新岐霍立兴张玉凤刘月丽天津大学材料科学与工程学院天津300072

本文详细讨论了含环向表面裂纹管道的***1和***2 J积分估算方法,建立了含环向表面裂纹管道的有限元模型,对上述方法的有效性进行了考察。采用三维弹塑性有限元方法分析和讨论了表面裂纹前缘的J积分的分布规律;及具有不同长度屈服平台的... 详细信息

本文详细讨论了含环向表面裂纹管道的***1和***2 J积分估算方法,建立了含环向表面裂纹管道的有限元模型,对上述方法的有效性进行了考察。采用三维弹塑性有限元方法分析和讨论了表面裂纹前缘的J积分的分布规律;及具有不同长度屈服平台的管道材料对J积分的影响,对该估算方法对于具有屈服平台的国内管道用钢的适用性和有效性进行了讨论。

关键词：估算方法压力管道表面裂纹 J积分有限元模型弹塑性断裂力学

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海底油气管道焊接接头的安全评定

焊接学报 2004年第6期25卷 27-30,34页

作者：邓彩艳张玉凤霍立兴白秉仁李小巍曹军天津大学材料科学与工程学院天津300072 中国海洋石油工程股份有限公司天津300452

采用欧共体提出的结构完整性评定方法SINTAP(StructuralIntegrityAssessmentProcedure) ,针对API5LX6 5管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹和埋藏裂纹进行安全评定。评定是在给定裂纹尺寸和载荷条件下 ,应用有限元分析 ,根据CTOD(裂纹尖端... 详细信息

采用欧共体提出的结构完整性评定方法SINTAP(StructuralIntegrityAssessmentProcedure) ,针对API5LX6 5管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹和埋藏裂纹进行安全评定。评定是在给定裂纹尺寸和载荷条件下 ,应用有限元分析 ,根据CTOD(裂纹尖端张开位移 )试验结果进行的。同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果 ,建立了X6 5管线钢焊接接头的一级、三级评定曲线。评定结果表明 ,不论是采用一级或是三级评定 ,各评定点均在评定曲线定义的范围内 ,说明该结构是安全的。将SINTAP安全评定方法应用于管道结构。

关键词： SINTAP 失效评定图安全评定管道焊接

SINTAP标准和BS 7910标准中FAD图评定方法横坐标求解方法的比较及分析

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焊接学报 2006年第1期27卷 97-100页

作者：刘俊霍立兴张玉凤天津大学材料科学与工程学院天津300072

在对结构进行安全评定时,现在国际上通用的两种评定标准为SINTAP标准和英国标准BS 7910。两标准中均包含了FAD(失效评定)图的评定方法,对该方法的横坐标求解进行了比较和分析。在SINTAP标准和标准BS 7910中,FAD图的横坐标均表征了结构... 详细信息

在对结构进行安全评定时,现在国际上通用的两种评定标准为SINTAP标准和英国标准BS 7910。两标准中均包含了FAD(失效评定)图的评定方法,对该方法的横坐标求解进行了比较和分析。在SINTAP标准和标准BS 7910中,FAD图的横坐标均表征了结构趋向于塑性失效破坏的程度,秉承的思路是相同的,但是在具体的求解中两标准却又互不相同。同时,在标准BS 7910中,不同的评定级别,FAD图的横坐标求解也不相同。文中以一个评定的实例进一步加以说明,对于同一结构中的缺陷,由于两标准中考虑因素不同,因此求解得到的横坐标的结果也不相同,而且标准BS 7910中不同评定级别得到的结果也不同,即评定的保守度互不相同。

关键词：结构完整性评定方法英国标准安全评定塑性失效

强度匹配对梁柱焊接接头在地震作用下损伤性能的影响

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焊接学报 2003年第1期24卷 27-30页

作者：李杰张玉凤霍立兴王东坡天津大学材料科学与工程学院天津300072

针对抗震钢结构的梁柱焊接接头建立了符合损伤指数定义的加权线性组合双参数模型 ,并给出了在模拟地震循环载荷作用下 ,焊接接头累积损伤指数的计算方法。使用ANSYS软件对钢结构焊接接头建立了实体模型 ,在模拟地震循环载荷作用下进行... 详细信息

针对抗震钢结构的梁柱焊接接头建立了符合损伤指数定义的加权线性组合双参数模型 ,并给出了在模拟地震循环载荷作用下 ,焊接接头累积损伤指数的计算方法。使用ANSYS软件对钢结构焊接接头建立了实体模型 ,在模拟地震循环载荷作用下进行了弹塑性有限元分析 ,得到了在不同匹配情况下焊接接头的塑性应变 ,据此计算了高匹配和等匹配条件下焊接接头的累积损伤指数。计算结果表明 ,在循环载荷作用下 ,高匹配焊缝的损伤要小于等匹配焊缝的损伤。

关键词：梁柱焊接接头强度匹配累积损伤有限元地震作用抗震结构

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铝合金5083纵向角接板焊接接头疲劳强度

机械工程学报 2005年第8期41卷 199-202,207页

作者：贾法勇霍立兴吴冰王东坡天津大学材料科学与工程学院天津300072

对铝合金5083钨极氩弧焊纵向角接板焊接接头的疲劳强度进行了试验研究,用有限元计算和应变片测量热点应力,用国际焊接学会推荐的方法进行数据处理,并分别做出了名义应力和热点应力疲劳S-N曲线。试验分析说明铝合金5083纵向角接板焊接接... 详细信息

对铝合金5083钨极氩弧焊纵向角接板焊接接头的疲劳强度进行了试验研究,用有限元计算和应变片测量热点应力,用国际焊接学会推荐的方法进行数据处理,并分别做出了名义应力和热点应力疲劳S-N曲线。试验分析说明铝合金5083纵向角接板焊接接头名义应力和热点应力疲劳S-N曲线试验数据拟合斜率为5.62,高于国际焊接学会推荐的斜率为3.0;名义应力试验疲劳极限为54.0 MPa,热点应力试验疲劳极限为64.8 MPa;选取3.0 进行结构设计具有较高的安全系数;用名义应力疲劳级别FAT28,热点应力疲劳级别FAT40来进行结构设计是安全的。

关键词：铝合金名义应力热点应力