2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 3 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 2 焊接接头和结构的疲劳强度 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 3 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 4 动载焊接结构的设计 IWE-T/3.3-9/29 设计应力范围Δσe,可采用Miner的累加法则计算   式中：K  —为应力谱中不同应力范围的总数； 　　　ni   —对应于应力范围的Δσi应力循环次数；             N—设计寿命期间内所有应力范围下的循环数的总和；         Δσi —第i级应力范围值。 IWS-3/3.9-5/18 IWE-T/3.3-9/29  注意本规范只适用于屈服点低于700Mpa的各种等级的结构钢，规范不适用于低周-高应变疲劳；即任一标称应力范围超过屈服点σS的1.5倍时，不能采用本疲劳评估程序。  另外本规范没有考虑由于腐蚀而引起的疲劳强度降低，服役温度高于150℃的结构也不能采用本规范进行疲劳评估。  IWS-3/3.9-5/18 IWE-T/3.3-9/29  （三）国际焊接学会的循环加载焊接钢结构的设计规范(IIW.Doc 639-81)         该疲劳强度设计规范适用于焊态的屈服点低于700Mpa的碳钢、碳锰钢和细晶粒钢调质钢材的焊接接头。它不针对某一具体产品，也不适用在严重腐蚀介质下工作的焊接构件。  该规范的出发点是焊接结构的疲劳寿命依赖于结构内各焊接接头的疲劳强度，而焊接接头的疲劳强度主要决定于施加的应力范围和接头类别所决定的应力集中情况。  IWS-3/3.9-5/18 IWE-T/3.3-9/29 1、疲劳强度评定程序  首先根据载荷的历程编制结构工作状态的各个接头的应力谱，再根据本规范提供的相关曲线，采用适当的损伤累积理论方法计算在此工作应力谱下各个接头的疲劳寿命，则可以考虑采用本接头形式、类别。  应当指出，对于应力范围保持不变的常幅载荷，作为特例其计算程序为把本标准的各有关S-N曲线所给定的寿命与需求的寿命直接进行比较。 判断接头接纳与否的程序流程为：   IWS-3/3.9-5/18 IWE-T/3.3-9/29 IWS-3/3.9-5/18 IWE-T/3.3-9/29 1  2、程序中主要内容 （   1）应力计算: 接头中的应力一般就为法向应力，在焊缝附近如有开孔、拐角应力集中因素时，计算中应予考虑。这是因为在本规范的接头内型中未考虑这一因素。 （2）S-N曲线: 本疲劳设计规范的数据是建立在焊接试样的常幅疲劳试验基础上的，S-N曲线一双对数坐标表示，其关系式为                         N=c/Δσm IWS-3/3.9-5/18 IWE-T/3.3-9/29  各条S-N曲线具有相同的m值（斜率），因而C值变化，决定了S-N曲线的位置。研究表明m值在3-4之间变化。本标准给出了m=3和m=5两组曲线（见图20）。在2×10循环处相交。  同时认为N=B/Δσm的条件为静载条件，因而毋需进行疲劳强度计算，如果应力范围单位为Mpa，则              B=7×1010       对于m=3              B=4×1011       对于m=3.5  另外，如果应力范围低于疲劳极限时（5×108 循环时的疲劳强度），亦不需进行疲劳强度计算。 IWS-3/3.9-5/18 * IWS-3/3.9-5/18   三、 影响焊接接头疲劳强度的因素     影响基本金属疲劳强度的因素（如应力集中、截面尺寸、表面状态、加载情况、介质等因素），同样对焊接结构的疲劳强度有影响。      除此之外焊接结构本身的一些特点，例如焊接结构的应力集中，接头部位近缝区性能的改变，焊接残余应力等也可能对焊接结构疲劳强度发生影响，下面探讨这些因素的影响。   （一）应力集中的影响      焊接结构中，不同的焊接接头形式和形状，由于在接头部位具有不同的应力集中，对接头的疲劳强度发生程度不同的不利影响。 1、对接接头由于形状变化不大，因此其应力集中比其他形式接头要小，只是焊缝加强高和过渡角处会使接头疲劳强度下降。    2、丁字和十字接头，由于在焊缝向基本金属过渡处有明显的截面变化，其应力集中系数比对接接头的高，因此其疲劳强度远低于对接接头，未开坡口的角焊缝的十字接头，当焊缝传递工作应力时，其疲劳断裂发生母材与焊缝趾端交界处和焊缝上的薄弱环节上。   IWS-3/3.9-5/18     图13为两种钢材十字接头疲劳强度图，实线代表疲劳强度是按断裂在母材计算的，虚线是    按断裂在焊缝计算的。由图可看出合金钢对应力集中比较敏感，在这种情况下，采用低合金钢对疲劳强度并没有优越性，此外增加焊缝尺寸对提高疲劳强度仅仅在一定范围内才有效。 IWS-3/3.9-5/18    图14为开坡口焊缝的低碳钢十字接头疲劳强度图，其疲劳强度有较大提高。         IWS-3/3.9-5/18     图15为焊缝不承受工作应力的低碳钢丁字和十字接头的疲劳强度。    丁字接头和经过机    械加工的接头具有    较高的疲劳强度。   IWS-3/3.9-5/18  3、搭接接头的疲劳强度是很低的         IWS-3/3.9-6/18    仅有侧面焊缝的搭接接头（a），其疲劳强度最低，只达到基本金属的34%。正面焊缝的搭接接头的焊脚从1:1、1:2、1:3.8其疲劳强度从40%(b)，49%(c), 51%(d表面加工)和100%（e表面加工）。        采用所谓加强盖板的对接接头是极不合理的。由图16(f)试验结果表明，原来疲劳强度较高的对接接头被大大削弱了，只有其一半。     IWS-3/3.9-6/18 （二）近缝区金属性能变化的影响      试验研究表明，在常用的线能量下，低碳钢焊缝、热影响区和基本金属的疲劳强度相当接近，其近缝区金属机械性能变化对对接接头的疲劳强度影响较小。     低合金钢的情况比较复杂的，在热循环作用下，热影响区的机械性能变化比低碳钢大，但在有应力集中或无应力集中时都对疲劳强度影响不大，试验还表明，材料的性能对疲劳裂纹扩展速率有一定的影响，但不太大。       在实际焊接结构中，如果热影响区的尺寸不大，就不会降低焊接接头的疲劳强度。 IWS-3/3.9-6/18   （三）
IWE动载焊接结构的强度及其设计(工程师-2).ppt