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新疆钢铁 2024年第1期 193-193页

随着科学技术的发展,世界上建筑工程钢结构的应用越来越广,焊接是钢结构制造中一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计,每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材就占钢产量的45%左右。我国到20世纪80年代末,焊接钢结构已占钢产量的30%。

关键词：焊接钢结构焊接加工钢结构制造加工工艺建筑工程钢产量 20世纪80年代末工业发达国家

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焊接钢结构车辆振动疲劳试验量级分析

电力机车与城轨车辆 2023年第3期46卷 104-107页

作者：徐步震任明胡定祥金鑫中车南京浦镇车辆有限公司江苏南京210031

轨道车辆悬挂设备的振动疲劳失效问题日渐显著,现有标准的试验量级已无法满足焊接钢结构的振动疲劳设计要求。为了找出更适合于焊接钢结构的长寿命试验量级,文章介绍了标准IEC 61373中的加速疲劳比例系数计算方法,分析了不同材料疲劳特... 详细信息

轨道车辆悬挂设备的振动疲劳失效问题日渐显著,现有标准的试验量级已无法满足焊接钢结构的振动疲劳设计要求。为了找出更适合于焊接钢结构的长寿命试验量级,文章介绍了标准IEC 61373中的加速疲劳比例系数计算方法,分析了不同材料疲劳特性的斜率值对加速比例系数的影响,并依据IEC61373:2010的算法,结合焊接标准中的疲劳特性斜率,对长寿命试验量级进行修正,总结出适用于焊接钢结构的长寿命试验量级。

关键词：焊接钢结构加速疲劳比例系数 S-N曲线加速度功率谱密度

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焊接钢结构疲劳理论及实验研究

焊接钢结构疲劳理论及实验研究

作者：武进福太原科技大学

学位级别：硕士

疲劳破坏是机械结构最常见的一种失效形式,根据相关资料统计,机械产品失效的50 %~90%为疲劳破坏。而且钢结构在疲劳破坏之前不会出现明显的宏观塑性变形,通常会在没有任何明显征兆的情况下突然断裂,可能会造成非常惨重的事故。随着社会... 详细信息

疲劳破坏是机械结构最常见的一种失效形式,根据相关资料统计,机械产品失效的50 %~90%为疲劳破坏。而且钢结构在疲劳破坏之前不会出现明显的宏观塑性变形,通常会在没有任何明显征兆的情况下突然断裂,可能会造成非常惨重的事故。随着社会和科技的发展,人们对产品的安全性能要求的提高,产品的安全性能已经成为衡量产品性能的一个重要指标。随着国际市场的形成,竞争的日益激烈,能否生产出安全性能高的产品已经成为决定企业能否在竞争中存活并壮大的重要因素。本文回顾了疲劳现象研究的历史、现状以及发展趋势,介绍了研究疲劳现象最常用的理论,包括S ? N曲线,疲劳累积损伤理论,疲劳裂纹的萌生和扩展,以及估算疲劳寿命常用的方法等。本文对最常见的焊接钢结构焊接工字梁和焊接箱形梁进行了受力分析,并采用虚拟分析软件进行了疲劳破坏位置的预测,然后采用MTS液压程控伺服疲劳试验加载系统对这两种焊接钢结构进行疲劳试验,验证了这两种结构疲劳破坏的位置,找到了设计的薄弱环节,为钢结构的设计提供了一定的指导意义。并与《钢结构设计规范GB 50017?2003》中的规定作了比较,验证了设计的合理性。

关键词：疲劳试验静载试验焊接钢结构 MTS液压伺服加载系统疲劳寿命

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焊接钢结构件抗拉强度试验和有限元分析

机械强度 2002年第4期24卷 575-578页

作者：祝志文陈政清湖南大学土木工程学院长沙410082

为研究钢筋弯折双面焊形成钢结构的抗拉承载力 ,完成了 2 5Ⅱ级钢筋搭接双面焊、弯折 90°双面焊弯折圆弧段上完全不焊以及弯折 90°双面焊圆弧段上焊平三组钢结构静力抗拉承载力试验。试验表明 , 2 5Ⅱ级钢筋搭接双面焊、弯折 90°双... 详细信息

为研究钢筋弯折双面焊形成钢结构的抗拉承载力 ,完成了 2 5Ⅱ级钢筋搭接双面焊、弯折 90°双面焊弯折圆弧段上完全不焊以及弯折 90°双面焊圆弧段上焊平三组钢结构静力抗拉承载力试验。试验表明 , 2 5Ⅱ级钢筋搭接双面焊、弯折 90°双面焊圆弧段上焊平时不会降低 2 5Ⅱ级钢筋焊接结构的抗拉承载力 ,而弯折 90°双面焊圆弧段上完全不焊时 2 5Ⅱ级钢筋焊接结构抗拉承载力大大降低。文中采用结构分析软件ANSYS ,先对已作试验的结构进行非线性有限元分析 ,得到的结果与试验有合理的一致性。随后完成具有不同弯折圆弧半径的此类结构非线性有限元分析 ,结果显示 ,随着弯折圆弧半径的增大。

关键词：焊接钢结构抗拉承载力非线性有限元分析 φ25Ⅱ级钢筋

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焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论的探讨

建材与装饰 2015年第49期 156-157页

作者：彭各重庆市轨道交通(集团)有限公司

本文利用三维有限元理论,提出了基于五面体单元的积分处理方法,将其应用到焊接航结构应力场的计算中,以有效应力集中系数预测模型为基础,通过试验对计算方法的有效性进行了分析。

关键词：焊接钢结构疲劳强度寿命预测理论

随机荷载作用下桥梁焊接钢结构疲劳寿命预测的临界距离方法研究

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随机荷载作用下桥梁焊接钢结构疲劳寿命预测的临界距离方法研究

作者：周卓长沙理工大学

学位级别：硕士

随着人们对桥梁工程的深入研究,发现大多数的桥梁事故都与焊接钢结构的疲劳破坏有关。在实际工程中作用在桥梁上的车辆荷载具有随机性,所产生的疲劳通常为随机疲劳,由于随机荷载作用下焊接钢结构的疲劳破坏机理极为复杂,因此研究在随机... 详细信息

随着人们对桥梁工程的深入研究,发现大多数的桥梁事故都与焊接钢结构的疲劳破坏有关。在实际工程中作用在桥梁上的车辆荷载具有随机性,所产生的疲劳通常为随机疲劳,由于随机荷载作用下焊接钢结构的疲劳破坏机理极为复杂,因此研究在随机荷载作用下桥梁焊接钢结构的疲劳强度,预测其疲劳寿命具有重要的理论意义和工程应用价值。本文以桥梁焊接钢结构为研究对象,探讨了在随机荷载下桥梁焊接钢结构疲劳寿命的预测问题。本文采用欧洲公路桥梁疲劳规范中车辆荷载模型模拟车辆数据的多样性,借助蒙特卡罗随机理论分析车辆随机荷载,获得了贴合实际的随机荷载谱。采用雨流计数法统计随机荷载谱的幅值和频数,并用Miner累积损伤理论对各幅值产生的疲劳损伤进行累积。结合焊接钢结构S-N曲线,建立了随机荷载作用下焊接钢结构的疲劳寿命预测方法。本文采用三维有限元理论研究了焊接钢结构温度场的数值模拟问题。采用“生死单元技术”模拟实际焊接过程中焊料的填入和凝固,利用内生热率模型模拟焊接的热源移动,通过计算分析得到了整个焊接过程各时刻的温度场分布规律。在此基础上,研究了焊接过程中所引起的焊接残余应力场。通过三维热力耦合有限元分析,将三维焊接温度场转换为焊接残余应力场,得到焊接过程中各时刻的应力应变场云图。本文采用临界距离理论,选定焊缝附近半圆柱范围内平均应力作为疲劳破坏控制参量,确定了临界距离体积法中临界距离半圆柱R的大小。考虑焊接残余应力对疲劳强度的影响,将其引入到有效应力集中系数预测模型中,给出了焊接钢结构S-N曲线方程的预测公式,建立了基于临界距离理论预测S-N曲线的方法。采用本文所建立的预测随机荷载作用下焊接钢结构的疲劳寿命方法,研究了随机荷载下的平板焊接钢结构的疲劳寿命预测问题。选取白噪声作为随机荷载谱,模拟平板对接焊接钢结构的残余应力场,通过临界距离理论和平板对接焊的S-N曲线,结合雨流计数法和Miner累积损伤理论分析得到疲劳寿命预测结果,并与名义应力法和热点应力法计算结果进行了比较。本文以桂花大桥（悬索桥）为工程背景,分析了该悬索桥附近的交通车载情况,得到了相应的荷载谱。以此为基础,对悬索桥局部焊接钢结构进行了数值模拟分析,用本文方法预测了该桥焊接钢结构的疲劳寿命。

关键词：桥梁焊接钢结构随机荷载疲劳寿命临界距离法焊接残余应力

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焊接钢结构角焊缝尺寸的探讨

焊接 2005年第8期 74-76页

作者：刘恩国中铁山桥集团有限公司秦皇岛市066205

随着焊接技术的日臻完善,焊接钢结构的产品不仅在铁路桥梁和建筑结构上得到了广泛的应用,在机械产品中所占的比例也在逐步增加.然而由于专业所限,有些结构在焊接坡口、焊缝尺寸的设计上,还存在着一些不甚合理之处,给焊接生产带来了困难... 详细信息

随着焊接技术的日臻完善,焊接钢结构的产品不仅在铁路桥梁和建筑结构上得到了广泛的应用,在机械产品中所占的比例也在逐步增加.然而由于专业所限,有些结构在焊接坡口、焊缝尺寸的设计上,还存在着一些不甚合理之处,给焊接生产带来了困难或增加了制造成本.所以,设计工程师应了解和掌握一定的焊接及制造工艺方面的知识,以使焊接钢结构的设计更便于工厂的制造和焊接.

关键词：焊接钢结构焊缝尺寸结构角设计工程师机械产品制造成本焊接技术建筑结构铁路桥梁

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焊接钢结构疲劳破坏的机理及原因分析

机械设计 2004年第Z1期21卷 133-134页

作者：王华林范勤程灵枝武汉科技大学机械电子工程研究所武汉430081 武汉科技大学机械电子工程研究所武汉430081 武汉科技大学机械电子工程研究所武汉430081

焊接钢结构的疲劳破坏时有发生,本文通过分析疲劳破坏的机理和原因,归纳疲劳破坏的特点,指出疲劳破坏的危险性,并针对焊接钢结构疲劳破坏的原因提出提高疲劳寿命的方法.

关键词：焊接钢结构疲劳破坏原因分析

基于等效临界距离法的焊接钢结构疲劳强度预测

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基于等效临界距离法的焊接钢结构疲劳强度预测

作者：潘延辉长沙理工大学

学位级别：硕士

疲劳破坏是导致结构失效的一种主要方式,所以对结构的疲劳失效进行研究有着重要的意义。由于焊接过程中不均匀瞬态热输入，焊后不可避免的在结构内部产生残余应力，而残余应力的存在使焊接钢结构的疲劳强度降低。本文在考虑残余应力影... 详细信息

疲劳破坏是导致结构失效的一种主要方式,所以对结构的疲劳失效进行研究有着重要的意义。由于焊接过程中不均匀瞬态热输入，焊后不可避免的在结构内部产生残余应力，而残余应力的存在使焊接钢结构的疲劳强度降低。本文在考虑残余应力影响的基础上对焊接钢结构的疲劳性能进行了研究，运用临界距离理论探讨了焊接钢结构疲劳强度与S-N曲线的理论预测方法。本文研究的主要内容有：利用有限元分析技术，考虑材料的热物理性能和力学性能随温度的变化，使用APDL语言功能编写程序动态模拟焊接过程中金属的熔敷;针对焊接热应力场的材料非线性瞬态问题，选用弹塑性力学的增量理论进行计算，运用“生死单元技术”，动态模拟焊接过程中焊料的填入和凝固，建立了焊接温度场和残余应力场的有限元理论计算模型。分别对对接板接头、错位板接头和T型板接头的焊接温度场和残余应力场进行了数值计算分析，得到了几类典型焊接钢结构的焊接温度场和残余应力场。采用断裂力学理论，探讨了含贯通裂纹的无限大板在均匀拉伸荷载作用下裂纹尖端附近的应力场，在研究Taylor等人提出的临界距离法（含点法、线法、面法、体积法）的基础上，建立了临界距离的圆柱法和椭圆柱法。并研究焊接残余应力对疲劳强度的影响，建立了焊接钢结构疲劳强度预测的等效临界距离理论（包括等效临界距离的点法、线法、面积法、半椭圆面积法、圆柱法和椭圆柱法）。这种理论考虑了结构几何形式、焊接接头类型、焊缝局部几何形状、应力集中、尺寸效应、残余应力等因素对结构疲劳性能的影响。利用所建立的等效临界距离方法对对接板接头、错位板接头和T型板接头的疲劳强度进行了理论预测，并与疲劳试验结果进行了比较，验证了本文所建立的理论方法的正确性。以等效临界距离理论预测的疲劳强度为基础，采用有效应力集中系数和S-N曲线理论预测模型，建立了基于等效临界距离理论的焊接钢结构有效应力集中系数和S-N曲线预测的方法。并将理论计算值与疲劳试验结果进行了比较，验证了理论方法的有效性。

关键词：焊接钢结构焊接残余应力疲劳强度等效临界距离法有效应力集中 S-N曲线

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焊接钢结构的脆性断裂分析

基建优化 2007年第4期28卷 113-115页

作者：罗才松杜华福建工程学院土木工程系福州350007 福建龙州工业园龙岩364000

通过简述钢结构的脆性断裂事故,应用断裂力学的原理对结构发生断裂的因素进行分析,指出其主要影响因素。最后,分别从焊接钢结构的设计,施工工艺、质量控制以及维修监控等方面对钢结构的脆性断裂提出防治措施,以期为实际工程提供参考。

关键词：焊接钢结构脆性断裂断裂力学