【摘 要】
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焊接接头广泛的用于车辆结构,而疲劳失效是焊缝的主要失效形式,对其疲劳性能进行深入的研究,具有重要的工程意义。本文针对国产铁路用钢的对接、十字接头,基于疲劳试验及可靠
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焊接接头广泛的用于车辆结构,而疲劳失效是焊缝的主要失效形式,对其疲劳性能进行深入的研究,具有重要的工程意义。本文针对国产铁路用钢的对接、十字接头,基于疲劳试验及可靠性理论,围绕如何提高接头疲劳性能为核心,进行了以下几个方面的研究工作：1、用MTS疲劳试验机以及Amsler250HFP5100高频疲劳试验机,采用成组法与升降法对铁路车辆用高耐蚀钢的对接、十字接头的疲劳性能进行了试验,并根据可靠性理论,求出了焊缝接头在置信度r=90%,存活率p=99%,95%,90%,50%的p-S-N曲线。2、研究了机加工焊缝高和TIG重熔修整对焊缝疲劳强度的影响。通过试验分别得出了对接接头、十字接头在机加工焊缝高和TIG重熔修整后的条件疲劳极限,并将加工处理后的接头疲劳性能与普通接头相比较,实验结果表明,两种方式都能改善其应力集中程度,显著提高疲劳性能。3、基于数值分析的方法,研究了十字接头焊缝的几何尺寸对应力集中的影响。结果表明,焊趾圆弧半径和焊缝间隙长度是影响焊缝应力集中的主要几何因素,并且两者相互干涉。4、研究了焊接接头的疲劳损伤累积特性。在二级变幅载荷下进行了十字接头的疲劳试验,并与常幅值载荷下的十字接头的疲劳寿命和累积损伤作对比,探讨了小幅值应力对接头疲劳和损伤的贡献。本论文的研究结果将对国内同类型的焊接接头的应用设计提供数据支持,更深入的研究可探讨焊接过程中最佳的工艺参数,进一步提高焊接接头的疲劳强度。
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