焊接条件对裂纹特性影响的dic实验分析

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1、万方数据硕士学位论文焊接条件对裂纹特性影响的DIC实验研究DICExperimentalStudyoftheEffectofWeldingConditionsonCrackCharacteristics学号：21幽三完成日期：2015．05大连理工大学DalianUniversityofTechnology万方数据大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所

2、做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文题目：竖壅查聋墨堇墼盥必i壹塑里!堡壅叠蕴作者签名：盔盗盈日期：堂堕年—互月-2-日万方数据大连理工大学硕士学位论文摘要焊接结构件广泛运用于压力容器与管道、工程机械、船舶、汽车等工业领域，而焊接不可避免将焊接残余应力残留在焊接结构件中。在役的焊接结构件随着服役时间的增加，其中的微观缺陷会萌发和扩展成为裂纹。裂纹降低了结构的承载能力，造成应力集中，裂纹的进一步扩展甚至导致突发性和灾难性事故。因此，对裂纹特性尤其是焊接结构件裂纹特性的研究显得尤为重要。研究焊接结构件裂纹特性的关键是研究断裂参量应力强度因子、J积分、裂纹尖端张开位移在焊

3、接条件改变时的变化规律。本文通过实验法，运用数字图像相关(DigitalImageCorrelation，DIC)技术，以紧凑拉伸(compacttension，CT)试样为研究对象，采用焊接件与未焊接件的断裂参量进行对比的方法来进行裂纹特性的研究。首先，对未焊接CT试件进行常温下的拉伸实验，运用数字图像相关测量系统对试件的断裂参量进行测量与计算，得到各个断裂参量值以及各值随载荷的变化规律。结果表明：线弹性阶段，应力强度因子丘随着载荷的增大呈线性增大规律；J积分和裂纹尖端张开位移随着载荷的增大而增大。其次，通过改变裂纹尖端与焊缝中心的距离，改变焊接过程中两道焊之间的间隔时间，改变两道焊

4、的焊接方向，对CT试件进行焊接，得到不同焊接条件下的焊接残余应力分布，再对各焊接件进行拉伸试验，通过数字图像相关测量系统得到不同焊接残余应力分布下的裂纹断裂参量。最后，通过对比未焊接与焊接CT试件在不同焊接条件下CT试件的各个断裂参量值，得到改变焊接条件后断裂参量的变化规律。结果表明：焊接CT试件的各断裂参量值小于未焊接CT试件的各断裂参量值；当焊接方向由正反面同向焊接变为正反面异向焊接时，各断裂参量值减小；当焊缝中心距离裂纹尖端的距离由8mm变为30mm时，各断裂参量值减小；当两道焊之间的间隔时间由无间隔到间隔30分钟时，各断裂参量值减小。关键词：数字图像相关；裂纹：断裂参量；焊接；

5、紧凑拉伸试件万方数据焊接条件对裂纹特性影响的DIC实验研究DICExperimentalStudyoftheEffectofWeldingConditionsonCrackCharacteristiesAbstractWeldedstructuresarewidelyusedinpressurevesselsandpipingindustry，engineeringmachinery，ships，automobilesandotherindustrialareas，butweldingwillinevitablygenerateresidualstressinweldedstructu

6、re．Withtheincreaseofservicetime，themicroscopicdefectsintheinserviceweldedstructurewillgerminationandexpandedintoacrack．Crackreducesthecarryingcapacityofthestructure，causingstressconcentration，thefurtherpropagationofcrackwillevenlcadtosuddenandcatastrophicaccidents．111erefore，thestudyofcrackprope

7、rtiesespeciallycrackcharacteristicofweldedstructureisveryimportant．Thisresearchstudythevariationofstressintensityfactor，Jintegralandcracktipopeningdisplacementwhentheweldingconditionschange．Inthispaper，crackfractureparameter