基于结构应力法的点焊S-N曲线研究

摘要

cqvip:为获取列车不锈钢车体点焊结构的疲劳特性,对点焊试件进行拉剪疲劳试验,并绘制载荷-寿命(F-N)散点图。为将载荷-寿命散点图归一化到应力-寿命(S-N)曲线,首先,建立点焊实体仿真模型,利用有限元分析,将应变结果与静载试验结果对比,验证点焊试件有限元约束加载的准确性。然后,建立梁单元的点焊仿真模型,计算并比较梁单元节点力与体单元焊核截面力,验证梁单元模拟焊核的可行性。最后,将与疲劳试验相同的载荷施加到梁单元模拟焊核的仿真模型中,提取梁单元的力和力矩,根据结构应力公式计算得到点焊试件的结构应力,在双对数坐标系中,以试验所得寿命为横坐标,计算所得结构应力为纵坐标,利用最小二乘法拟合出点焊的S-N曲线。结果显示,点焊的结构应力能较好的归一化为载荷-寿命曲线,载荷比对S-N曲线有较大影响。