7N01铝合金十字接头抗疲劳设计

作者：王苹; 米莉艳; 于谊飞; 董平沙

来源：焊接学报, 2019, 40(10): 20-162.

• 十字接头
• 抗疲劳设计
• 结构应力法
• 失效模式

首次针对铝合金十字接头的疲劳失效模式开展研究.借助有限元分析与疲劳试验相结合的研究手段,首先将传统的热点应力(HSS)与研究中的等效结构应力(equilibrium equivalent traction force/EETS)的应力集中系数对比,证实了EETS分析结果的网格不敏感性.基于此,深入分析十字接头连续板厚度、接头熔深以及加载跨距对焊趾与焊根处应力的影响,并提出有效结构应力(effective traction force)计算焊根开裂角度.结果表明,焊趾处等效结构应力不受连续板厚度、加载跨距与熔深的影响,而在焊根处,各个因素影响不一.疲劳试验与解析预测结果高度一致,承载十字接头焊根开裂角度并非45°.十字接头的抗疲劳设计需综合考虑接头几何特征与焊接质量,必须满足焊趾处等效结构应力(Ss,toe)高于焊根处等效结构应力(Ss,toe).

• 单位
  先进焊接与连接国家重点实验室; 哈尔滨工业大学; 哈尔滨工业大学（威海）; 中车唐山机车车辆有限公司