低匹配十字接头的“等承载”设计

摘要

为提高高强钢低匹配接头的静载承载能力和疲劳抗力,根据提出的“等承载”设计思想、实现条件和十字接头的应力分布特点,在确定了K形焊缝十字接头应力集中最小化的焊缝形状方案的基础上,通过有限元计算及其结果的回归分析,建立了十字接头几何参数与焊趾、焊根应力集中因子的关系方程,进行了等承载目的的0.571匹配比十字接头的形状参数设计,有限元计算表明,设计大大延缓了拉伸及弯曲加载过程中低强焊缝及焊趾区应力的增加速度,低强焊缝不先于母材屈服,而且应变集中由焊趾逐渐向母材转移,断裂模式转变为安全的全面屈服断裂,静载承载能力和疲劳抗力与母材相当,该设计对高强钢低匹配接头的广泛应用具有重要意义.