文献翻译——chs-板角焊缝t型接头的有限元应力集中系数

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1、文献翻译——CHS-板角焊缝T型接头的有限元应力集中系数CHS-板角焊缝T型接头的有限元应力集中系数S.Kréanski*—G.Turkalj（里耶卡大学工程学院工程力学系，里耶卡，Vukovarska58）摘要:各种机械部件的疲劳寿命分析，受多种因素影响。但是，在焊接组件的情况下，影响这些结构类型的疲劳寿命的额外的变量，JElitigue分析可以甚至更具挑战性的。许多这些产生影响水平的应力集中的因素在组件中发生的。因此，确定这些应力集中是正确计算疲劳寿命最重要的。本文中对角焊缝的T形接头进行建模，有限元法和有限元网格分析。网格模型根据IIW建议及

2、来自其他作者的实验数据和一个简单的解析解的成果进行了比较。由有限元模型分析计算的应力集中系数被认为是高于那些从实验数据插值，但与不同管壁厚度和不同的负载更一致的值。1简介各种机械部件的疲劳寿命分析是一项复杂而艰巨的任务。这是受全局和局部的几何形状，材料，加载类型等诸多因素的影响。在焊接元件的情况下，疲劳分析可以甚至远远更具挑战性的，因为在这些结构类型下有许多影响疲劳的变量。当确定给定组件以及前面提到因素的应力集中，必须考虑到残余应力，局部变化的几何形状，材料的局部变化等等。在这些挑战下，研究人员对准确测定焊接构件的应力集中和疲劳寿命开发新的以及更好

3、的方法和程序已经做了很多的努力。在发展中所包含的国家或国际标准，他们的努力促成了如确定疲劳的方法的多样性，例如，“欧洲规范”标准[2]，“IIW焊接接头和组件的疲劳设计建议”[3]等等。这些方法通常通过确定的几何形状和负载的类型，然后将其在一个与相应的SN曲线的预定类中来评估疲劳寿命。随后，疲劳寿命是由SN分析手算的名义应力的联合。这种方法的问题是，有时，不管有多少不同类别的关节之类的共同标准，不能很容易地确定。在这种情况下，焊接接头类的一个错误的选择可能导致所在计算的疲劳寿命的一个显着错误。为了尽量减少这个问题的发生，新的合资类型和新的类通常被添

4、加到标准，使各种焊接接头的分类可以更容易[4,5]。尽管有许多这些简单的计算的情况，但不能确定以所需精确度的一个组件的寿命，所以要使用先进的方法。这些方法包括使用有限元模型（FEM）分析（FEA）和测定的线性或非线性弹性塑料应力场。当执行FEA的焊接构件，分析师关心的主要问题之一是，在焊缝附近的应力集中，尽可能准确计算，因为它们是在这样的组件疲劳的主要原因。在焊缝附近的网格单元的尺寸和类型，最重要的是精确计算的应力集中。从线状弹性有限元分析模型的应力集中出现的主要问题之一是在几何的急剧变化武汉科技大学本科毕业论文外文翻译的点应力奇异性的发生。此问题

5、无法通过简单的精炼有问题区域附近的网格，因为致密的网状需要更精密的计算出的应力集中。因此，如果我们细化网格，将总是得到计算压力的上升。但是，这肯定是不准确地表述现实。因为这个问题，在过去数十年，大量的研究人员研究了应力奇异性出现的焊接构件的有限元分析，建议其结果用来更新这样的组件的标准啮合。因此，本文关注对这些T-联合组成的圆形空心截面（CHS）和板的建议的正确性，从线弹性分析的有限元分析结果进行比较分析的解决方案，以及实验结果从F.R.mashiri及X.L.zhao[6]和根据IIW[3]得到热点应力集中的有限元分析结果。2CHS板T型接头本文

6、CHS板T形接头的几何和载荷与FRMashiri和Xi.Zhao[5，6]进行的实验中的是相同的。实验结果来自于这些被用来比较的论文。2.1建模的T形接头的几何形状和材料CHS-板的T形接头的几何[6]模型可以在本文图1中看出。使用焊脚长度为a=6毫米。T形接头的主要尺寸见表1。建模材料的主要性能见Mashiri，Zhao[5，6]的论文，（表2）。图1CHS板T型接头的几何形状与应变计的位置获取的实验数据[6]表1CHS-板T型接头的主要尺寸。1武汉科技大学本科毕业论文外文翻译表2材料特性2.2分析模型，负荷和额定压力基于上一个实验设定[6]，分

7、析模型和负载值进行外推（图2和表3）。使用基于上述分析模型（图2）上，而忽略剪切应力梁理论，标称应力CHS部件的任何横截面的表达式：σ(z)=F?z;(l1-l)≤z≤l（1）Wxi从表达式（1）中，最大的标称应力计算方法如下：σmax=σnom=F?l（2）Wxi图2分析模型与图表的应力，弯矩和横向力2武汉科技大学本科毕业论文外文翻译2.3结构应力由于这种分析模型被简化了，它既不考虑全局或局部在几何上的变化，也没有考虑在应力分布和应力集中发生的变化。另一方面，通过有限元分析，我们可以得到一个对应力分布及应力集中的发生非常详细深刻的理解。正如前面提

8、到的，使用FEA的主要问题之一是在几何上的突然变化的点处的应力奇异性的发生。这种变化通常会发生在焊缝边缘的圆角焊接构件。克