论文基于等效结构应力法的ST12点焊疲劳寿命分析是关于本文可作为点焊方面的大学硕士与本科毕业论文点焊论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要： 对ST12低碳钢拉剪点焊试件进行不同载荷工况下恒幅疲劳加载试验.使用基于美国AE标准下的结构应力法对ST12点焊模型验证网格不敏感特性.利用最小二乘法将不同载荷条件下计算的结构应力与相应试验疲劳寿命拟合出预测方程,利用预测方程估算出的预测寿命与主S-N曲线法的预测寿命对比分析.研究表明：对于ST12低碳钢拉剪点焊试件,在低载高周疲劳工况下,主S-N曲线法的预测寿命偏危险,基于结构应力法的预测方程较为适用.
Abstract： The constant load fatigue test of ST12 low carbon steel tensile shear test specimen under different load conditions is carried out. Based on the structural stress method under AE standard in USA, the grid insensitive characteristics of ST12 spot welding model are verified. The prediction equation of the structural stress calculated by the different load conditions and the corresponding experimental fatigue life is analyzed by the least squares method. The predicted life of the predicted life is compared with the predicted life of the main S-N curve method. The results show that the prediction life of the main S-N curve method is dangerous and the prediction equation based on the structural stress method is suitable for the ST12 low carbon steel tensile shear test specimen under the high load fatigue condition.
关键词： ST12低碳钢；等效结构应力法；疲劳寿命预测
Key words： ST12 low carbon steel；equivalent structural stress method；fatigue life prediction
中圖分类号：TG407 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）02-0126-04
0 引言
电阻点焊作为连接车身薄板材料的一种技术工艺,现已广泛应用至汽车行业.而由于点焊结构的应力状态以及几何形状的共同影响,焊核周围应力集中问题导致裂纹萌生较易发生在焊核周围.因此,在汽车实际行驶过程中受到路面颠簸等作用,随着时间推移,点焊结构承载强度严重影响着汽车质量安全问题.准确预测点焊结构的疲劳寿命并优化焊点结构布局、减少应力集中,成为目前汽车工业设计的问题之一.
针对目前点焊结构疲劳寿命的评估方法,多数学者进行了深入研究.闫坤[1]将点焊试件有限元结果与英国BS7608标准提供的焊接接头S-N曲线进行分析预测.张宇[2]等使用裂纹扩展方法对高强钢点焊接头进行寿命预测,并考虑高周疲劳下裂纹尖端塑性变形对点焊寿命的影响.王瑞杰[3]对点焊接头损伤前以及损伤后两者固有频率变化作为疲劳损伤参量,与疲劳寿命建立演化方程评估点焊疲劳寿命.基于名义应力法[4]的点焊接头研究也较多,但由于其应力计算结果与网格划分大小具有不可分割的影响,因此,美国新奥尔良大学董平莎[5]教授提出一种网格不敏感的等效结构应力方法,极大解决了由于网格划分密度导致的网格敏感问题.
本文首先对单点拉剪点焊疲劳试件施加恒幅疲劳加载,做到到不同加载水平下的试件疲劳寿命.然后,对拉剪点焊试件划分三种不同网格密度进行有限元分析,定义焊核周围节点并计算出相应结构应力.利用不同载荷水平下的结构应力,建立恒幅加载下结构应力随疲劳寿命变化的演化方程,进行疲劳寿命的预测.依据演化方程做到到的预测寿命与基于主S-N曲线法做到出的预测寿命进行比较.
1 等效结构应力法
1.1 结构应力
焊接接头由于经历局部冷热交替的焊接过程,致使焊核周边材料属性以及几何具有不连续性,焊接处内部材料性质与母材具有较大变化[6].结构应力法是以在焊趾处沿板厚方向上分布的应力为参数,而焊趾处应力分为结构应力和非线性残余应力两种,如图1.
结构应力是由外力P作用下的膜应力σm以及弯曲应力σb之和组成,见公式（1）.焊接引起的残余应力为自平衡应力,在载荷连续作用下其值为恒定值,与结构应力的交变作用对试件疲劳破坏产生主要影响相比,其恒定幅值对疲劳破坏并无明显影响.
结构应力计算过程是将焊核周围全局坐标系下的节点力和节点力矩,根据功等效原理,通过坐标转换为局部坐标系下的线力和线力矩,如图2所示,为全局坐标系下焊缝处节点力和力矩转换为局部坐标系下坐标示意图[7],而坐标转换公式如方程式（2）
式中：F1,F2,F3,等Fn-1——为局部坐标系下单元节点力；l1,l2等,ln-1——为焊核单元节点之间距离；f1,f2,f3,等,fn-1——为局部坐标系下节点线力.
结构应力的计算公式如下：
式中：t,板厚；f ,沿y 方向上的节点线力；m ,沿x 方向上的节点线力矩.节点力和节点力矩都可用许多有限元软件计算做到到,并且将结果文件导入疲劳分析软件即可求解.
总结:本论文主要论述了点焊论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
参考文献：
1、 变截面悬臂构件挠度计算等效惯性矩法 摘要：基于顶点位移相等原理导出了变截面悬臂构件挠度计算的等效惯性矩法，将变截面构件挠度计算的复杂积分运算转化为等截面等效柱的惯性矩计算，力学概念。
2、 巴厘岛古法SPA，让疲劳一寸寸地消失 有人说，在巴厘岛，可以错过一些“打卡”景点，但不能错过体验一次古法SPA。巴厘岛古法SPA是一种有着悠久历史的芳香养生方式。早在13世纪，巴厘。
3、 考虑结构裂纹扩展振动疲劳寿命计算方法 摘要： 工程实践中任何结构都存在不同程度的裂纹损伤，振动激励下动响应与疲劳裂纹扩展之间互相耦合，直接影响结构振动疲劳寿命。为了考虑结构振动疲劳耦。
4、 大体积混凝土结构设计和跳仓法施工关键措施 【摘要】随着城市的快速发展，建筑结构的形式日趋大型化、复杂化，大体积混凝土在工程中的应用日趋平凡。本文以上海嘉定地区一商务办公楼为例，介绍了跳仓。
5、 电阻率法早期水泥净浆孔结构演变过程 摘 要：采用无电极电阻率法原位连续监测3种水灰比（0 23、0 35和0 53）水泥净浆早期水化过程中电阻率的变化全过程，同时结合等温量热仪测试。
6、 中职语文教学中美文结构脉络评论式赏析法 摘 要：本文重点介绍中职语文教学中美文结构脉络“评论式”赏析法的特点和作用，并提出中职语文教学美文结构的赏析，要富有创意，要给予学生更多施展个性。