基于等承载思想的低匹配T型接头设计

作者：郭军礼; 董志波^*; 刘雪松; 王苹; 方洪渊

来源：机械工程学报, 2019, 55(06): 1-10.

• 低匹配
• 等承载
• 理论
• 设计方法
• T型接头

针对低匹配焊接接头承载能力不足的问题,基于等承载思想建立等承载基本理论,通过定义广义匹配比和广义力学集中系数,提出广义力学集中系数与广义匹配比相等为等承载的实现条件。构建等承载设计的一般方法:明确接头失效形式,确定目标失效模式;确定接头危险位置;构建承载能力与几何参数、材料力学性能关系式;分别求解焊缝临界曲线并取包络线。以承受静拉伸的T型接头为例验证了以上方法的可行性:失效形式为静载断裂,按照全面屈服(焊缝)断裂模式进行设计,给出明确的实现条件;建立理论应力集中系数与几何参数的关系式;结合T型接头几何特点给出求解步骤;建立等承载T型接头弹塑性有限元模型,接头的断裂模式为全面屈服(焊缝)断裂,承载能力达到了母材的屈服水平。结果表明等承载基本理论和方法具有一定的普适性,能为更多的焊接接头等承载设计问题提供解决方案。

• 单位
  先进焊接与连接国家重点实验室; 哈尔滨工业大学