一种基于平均应力强度因子的焊点疲劳寿命预测方法

发布时间：2019-01-04 15:56

【摘要】：传统的焊点疲劳仿真分析方法主要有基于力的LBF方法和基于应力的LMS方法,针对这两种方法所存在的预测精度不高、建模和计算效率偏低等问题,提出一种新的焊点疲劳寿命预测方法,该方法从断裂力学的角度考虑焊点的疲劳失效,采用一种模块化焊点模型,通过有限元提取焊点周围各节点的节点力和力矩,进而推算出焊点裂纹在板厚扩展路径上的平均应力强度因子作为疲劳寿命的评价参量。通过对HSLA340GI和DP600GI两种高强钢材料、4种不同厚度的电阻点焊接头进行剪切疲劳试验,将该平均应力强度因子与试验所得的焊点疲劳寿命数据进行双对数回归分析,得到一条平均应力强度因子与疲劳寿命的拟合曲线作为焊点的疲劳寿命预测曲线,并与传统的LBF和LMS方法进行预测精度的对比分析,结果表明本文的焊点疲劳寿命预测方法的预测精度高于传统的LBF和LMS方法。
[Abstract]:The traditional solder joint fatigue simulation methods mainly include LBF method based on force and LMS method based on stress. A new method for predicting the fatigue life of solder joint is proposed. The fatigue failure of solder joint is considered from the point of view of fracture mechanics. A modular solder joint model is used to extract the node force and torque around the solder joint by finite element method. Then the average stress intensity factor of solder joint crack on the plate thickness propagation path is calculated as the evaluation parameter of fatigue life. The shear fatigue tests of four kinds of resistance spot welding joints with different thickness were carried out on two kinds of high strength steel materials HSLA340GI and DP600GI. The average stress intensity factor and the fatigue life data of solder joints were analyzed by double logarithmic regression analysis. A fitting curve of average stress intensity factor and fatigue life is obtained as the prediction curve of fatigue life of solder joints, and the prediction accuracy is compared with the traditional LBF and LMS methods. The results show that the prediction accuracy of the solder joint fatigue life prediction method is higher than that of the traditional LBF and LMS methods.
【作者单位】： 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室;上汽通用五菱汽车股份有限公司;
【基金】：湖南大学“青年教师成长计划” 湖南省自然科学基金(14JJ3055) 湖南省科技开发计划(2013TT1006) 广西科技计划重大专项(桂科重1348003-5) 中国博士后科学基金(2014M552132)资助项目
【分类号】：TG441.7

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2400492