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焊趾表面裂纹的形态发展曲线与疲劳寿命预测

卢炎麟  张淑佳  俞志清
(浙江工业大学  杭州  310014)
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摘要: 以作者建立的焊趾半椭圆表面裂纹应力强度因子数据库以及复杂应力场中焊趾半椭圆表面裂纹前缘应力强度因子
分布计算的基本模式法为基础,给出了复杂应力场中焊趾表面裂纹在疲劳扩展过程中形态变化规律及寿命的工程分析方法;
并用这个方法计算了一些典型焊接接头在一些典型的外加应力场和残余应力场中的裂纹形态发展曲线。实例计算表明,只
有按裂纹扩展的自然途径,即沿着裂纹形态发展曲线来估算疲劳寿命,才能得出正确的结论。对表面裂纹的扩展规律作人
为假定来进行疲劳分析,(比如,用线弹簧模型法来分析时,常对裂纹形态比a/c的变化规律作人为假定),很可能得出极
错误的疲劳寿命预测。残余应力及角接接头中支板的存在对裂纹形态发展曲线和疲劳寿命有明显的影响。
关键词:半椭圆表面裂纹;焊趾;疲劳;应力强度因子;残余应力;裂纹形态发展曲线;基本模式法