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1、含缺陷焊接接头完整性评定工程方法为了研究焊接力学不均匀性对焊接结构完整性评定工程方法的影响规律,本文从有限元数值解出发,基于焊接接头应力场数值解的结果,在详细地研究了焊接接头力学性能不均匀性对其应力场影响规律的基础上,分析了不同应力状态情况下,HRR场以及单参数J积分参量在表征焊接接头应力场过程中的不完全性,指出了目前断裂力学的基本理论在分析焊接接头力学性能不均匀体时所存在的问题。对单参数J积分参量在平面应变状态下,不能完全反映焊接接头裂端场实质的情况,考虑到应力三轴性对焊接接头裂端应力应变场的影响,结合以往建立的焊接接头弄Q双参数准则,
2、首次提出了弄Q双参数焊接接头失效评定曲线的方法,并利用有限元计算分析了焊接接头材料组配以及裂纹儿何发生变化时,介Q双参数焊接接头失效评定曲线的变化规律。进一步结合工程实际,对双参数焊接接头失效评定曲线中各参量的_[程估算方法及其临界值测试和计算的途径作了系统的研究和归纳,得到了一个比较完整并便于工程实际应用的焊接结构完整性评定途径。在焊接缺陷结构的完整性评定过程中,接头的断裂韧性及其测试是其完整性评价的另一个中心环竹。结合有限元数值解的结果,本文讨论了平面应变状态下,不同裂纹J七何及材料组配焊接接头的载荷与位移曲线。在此基础上,应用柔度变
3、化率法分析了各种组配接头的断裂性能,提出了适于工程应用的焊接接头断裂韧性的工程估算方法。西安理工大学硕士学位论文最后,结合专家系统知识,通过VC十+.60可视化程序设计软件,开发出能应用于焊接结构缺陷评定的辅助系统软件包。关键词焊接接头介Q双参数准则失效评定曲线断裂韧性有限元方法本目录1绪论...........................................................................................................2均匀材料裂纹尖端应力应变场的研究现状
4、..............3目前缺陷评定方法的现状及其新发展..................1应力强度因子准则.........................................................……2TCOD设计曲线法..........................................................……1.3.3ERI的J积分估算方法.................................................……3.4失效评定图(FAD)法....
5、...................................……,.....……64焊接结构的缺陷评定......................................................................……81.4.1焊接接头裂端场的研究现状...........................................……92焊接接头缺陷评定方法的研究现状.............................……105专家系统的研究现状.…,..................
6、....................……,..................……125.1国内外焊接专家系统的研究现状……,..........................……1352国内缺陷评定专家系统的研究现状.............................……136本文研究的主要内容及技术路线.................................................……142焊接接头裂端场及~JQ双参数断裂准则的建立..................................……1
7、61前言随着航天航空、海洋工程、石油化工等工业的迅速发展,焊接结构的应用越来越广泛。然而,由于焊接过程本身受到焊接技术发展水平、焊接工艺以及焊接所使用材料等实际因素的影响和制约,很容易在结构的焊接部位形成各种各样的焊接缺陷,这些缺陷的存在必然对焊接产品的使用功能带来很大影响。考虑到焊接连接的固有特点和材料组成的不同一性,加之焊接本身是一个复杂的热物理化学冶金过程,这些因素的作用造成了焊接接头部位材料和力学性能上的不均匀性,并给焊接结构缺陷评定工作带来不少困难。关于焊接接头不均匀裂纹体的断裂分析和完整性评价一直是困扰力学界和焊接界的一个主要
8、问题,也是目前缺陷评定方法研究的焦点和难点。因此,结合断裂力学基本理论,对焊接缺陷和焊接接头进行系统地分析和研究,同时寻求一个适合于工程应用的焊接结构完整性评价方法,具有重要理论意义和实际应用
