Q690D和Q460D钢板对接焊缝的疲劳寿命计算

作者：黄益洲; 王万祯^*; 李草原

来源：宁波大学学报(理工版), 2022, 35(03): 32-37.

• 高强钢板
• 对接焊缝
• 疲劳寿命计算模型
• 疲劳裂纹
• 稳定扩展

采用新近提出的统一计及疲劳裂纹形成寿命和稳定扩展寿命的结构钢疲劳寿命计算模型,对Q690D和Q460D钢板对接焊缝疲劳试验进行疲劳寿命计算.假设高强钢板对接焊缝的疲劳裂纹起裂于对接焊缝边缘,沿板宽扩展且穿透板厚,可将高强钢板对接焊缝疲劳断裂面积A分为疲劳裂纹稳定扩展面积Af和失稳扩展面积An(即名义最大应力作用下的净截面强度拉断面积).以结构钢的椭球面断裂模型为判据,由高强钢板对接焊缝疲劳裂纹的裂尖真实应力场解得高强钢板对接焊缝疲劳裂纹的失稳扩展面积An、稳定扩展面积Af和稳定扩展长度af.计算结果表明:不同屈服强度下的高强钢板对接焊缝的疲劳寿命相差较大,应采用各自量化的疲劳寿命计算式;本文量化的结构钢疲劳寿命计算式对Q690D和Q460D钢板对接焊缝疲劳试验寿命的计算误差为-63.9%～-0.2%,而现行规范建议的疲劳寿命计算式的计算误差为-70.7%～68.0%;本文量化的结构钢疲劳寿命计算式的计算精度高于规范建议的疲劳寿命计算式,前者计算结果对所有试件均偏于安全,后者计算结果对部分试件偏于不安全,且部分试件过于保守.

• 单位
  土木与环境工程学院; 宁波大学