ST12钢拉剪点焊件的疲劳寿命预测

发布时间：2017-12-18 12:21

  本文关键词：ST12钢拉剪点焊件的疲劳寿命预测

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【摘要】：电阻点焊是连接金属薄板的重要方法之一,因其具有操作简单、成本低、效率高、适宜自动化控制等优点,非常适合大规模生产,被广泛应用于机械制造的各个领域。然而点焊结构在工作时常处于多轴应力及复杂载荷下,对其进行力学分析及寿命预测十分困难,点焊结构的疲劳强度及寿命预测一直是工程中的难题。本文以承受拉剪作用力的ST12低碳钢板制成的点焊搭接接头为研究对象,在MTS疲劳试验机上对点焊试样进行了恒幅及多级变幅加载疲劳实验,对其疲劳损伤累积与疲劳寿命预测进行了研究。论文的主要内容有：1.在点焊试件疲劳强度实验的基础上,对试件进行了弹塑性有限元分析,基于断裂力学分析了试件焊点周围的应力强度因子分布。对带缺口的点焊构件进行了有限元应力分析,并与裂纹萌生位置的实验数据进行对比,分析表明点焊试件的疲劳裂纹萌生于距离缺口根部有一定距离的位置上。2.基于疲劳耐久性分析软件nCode对恒幅加载下的点焊构件进行寿命预测分析。分别采用基于结构应力的有限元分析方法,和基于BS7608标准的S-N曲线选取法,进行寿命预测,并与基于实验数据拟合S-N曲线的寿命预测方法进行对比。3.由线性累积损伤准则对两级疲劳加载实验数据进行分析,提出基于应力比和载荷水平的两级加载下的修正Miner准则,并进行寿命预测。通过非线性疲劳累积损伤准则和双线性疲劳累积损伤准则对两级加载实验中第二级载荷下的疲劳寿命进行预测,将预测结果与利用线性累积损伤准则估算的第二级载荷下的疲劳寿命预测对比,分析非线性和双线性准则在预测精度上的不同和对点焊结构的适用性。分析了非线性累积损伤公式中所选参数和双线性累积损伤分界点参数对寿命预测的影响。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG453.9

【参考文献】

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本文编号：1304146