Q420D高强钢横向十字焊接接头疲劳寿命数值模拟与试验验证

作者：程海根; 胡聪; 姜勇

来源：机械工程材料, 2021, 45(12): 78-83+89.

• Q420D高强钢
• 十字焊接接头
• 疲劳寿命
• S-N曲线
• 数值模拟

通过疲劳试验拟合得到Q420D高强钢横向十字焊接接头的应力幅-疲劳寿命(S-N)曲线(试验拟合),采用ANSYS与FE-SAFE软件联合仿真技术预测该十字接头的疲劳寿命并拟合得到S-N曲线(数值拟合),对比分析了数值拟合和试验拟合结果,并分析了现行规范对十字接头疲劳寿命的评价效果。结果表明:十字接头疲劳寿命数值拟合值与试验拟合值的相对误差不大于3.49%,疲劳极限相对误差为0.93%,说明应用ANSYS与FE-SAFE软件联合仿真技术预测十字接头疲劳寿命可靠;试验拟合S-N曲线(存活率50%)与ANSI规范设计曲线吻合较好,而95%存活率下的试验拟合曲线与DNV规范设计曲线吻合较好;当循环次数高于2×105周次时,EN规范较ANSI规范能更好地评估十字焊接接头疲劳寿命,且具有足够的安全储备。

• 单位
  华东交通大学; 中铁上海设计院集团有限公司