基于能量耗散的Q460焊接接头疲劳强度评估

摘要

传统基于温度数据的疲劳强度预测方法,无法揭示疲劳过程背后的不可逆能量耗散机理.针对Q460焊接接头疲劳强度,提出一种新的基于不同载荷等级下能量耗散斜率转折的疲劳强度预测方法,即最大斜率法.采用红外热像仪测得的试件表面实时热像数据,建立高周疲劳过程能量耗散模型,并计算不同载荷等级下的Q460焊接接头能量耗散值.借助不同载荷等级下的能量耗散随载荷等级增加时其值存在转折点这一理论,将能量耗散作为疲劳强度的预测参量,实现其疲劳强度的快速预测.为验证模型的准确性,将由最大斜率法得出的疲劳强度估计值分别与传统双线法和升降法的计算值进行对比.结果表明,由最大斜率法得到的疲劳强度预测值与通过双线法和升降法得到的预测值较为接近,误差分别为0.04％和7.40％,能够为焊接接头疲劳强度预测提供一定的参考.