基于硬度分布材料性能梯度缺口件应力应变分析

来源 :中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fbyang
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  本文基于点焊结构两板间焊点边缘处测量得到的硬度分布,利用弹塑性有限元法分析了圆形试件缺口根部的应力应变情况.材料的循环性能与疲劳性能通常由试验得到,但对于缺口件,如果缺口区域受焊接等影响,材料性能会发生变化,存在一定的性能梯度.对于点焊结构,其焊点处热影响区的尺寸很小,材料性能很难通过测量得到.而对于热处理件,在评价淬透性时,通常是进行硬度测量.由于热影响区的硬度测量相对容易,若材料性能可由硬度分布和基体材料的性能得到,则对于点焊结构这样的缺口件的疲劳性能评估显得很有意义.许多相关的研究表明,硬度与强度之间有较好的比例关系.Eleiche等研究表明,当硬度值增加时,材料的循环应变硬化指数、疲劳强度指数和疲劳延性指数几乎保持不变,而循环强度系数与疲劳强度系数则随硬度的增加而增加.典型的点焊焊点周围分为三个区域,在这三个区域中硬度明显不同,在热影响区中,从基体材料到焊核,硬度值逐渐增加,数值上呈现非线性.本文分析的是焊接圆形试件,假设缺口位于焊接热影响区的不同位置,在有限元分析中假设循环强度系数与硬度值成正比.基于弹塑性有限元分析,研究了不同载荷水平下,缺口根部的应力应变分布情况.在此基础上,讨论硬度分布对局部应力应变法预测疲劳寿命的影响.
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