AZ31B镁合金 焊接接头疲劳评定临界距离法临界面法论文

1、AZ31B镁合金TIG焊接接头疲劳评定局部法研究【摘要】 基于轻质高强及矿产资源丰富的优势,镁合金已逐渐成为“陆海空天”交通运载装备中的重要结构材料。这些运载装备都是焊接结构,大部分都承受疲劳载荷的作用,潜在的危害大多是由于焊接接头疲劳失效引起的。而目前国内有关镁合金疲劳评定方法的研究还处于空白阶段,因此,研究镁合金焊接接头疲劳性能及其评定方法对镁合金结构的广泛应用与安全性具有重要的理论意义和实用价值。本文主要采用有限元模拟手段研究AZ31B镁合金TIG焊接接头疲劳评定局部法中的临界距离法和临界面法,并将评定结果与疲劳试验结果进行对比分析。通过疲劳试验分析对接接头、横向十字接头和纵向十字接头三

2、种接头型式的疲劳性能,观察不同接头型式的疲劳断裂位置,并通过扫描电镜分析其断裂类型；采用临界距离(CDM)法对对接接头、横向十字接头和纵向十字接头三种接头型式进行疲劳评定分析；采用考虑焊接残余应力的临界面(CPM)法对横向十字接头进行焊接温度场和残余应力场分析,并最终确定局部参量进行疲劳评定研究分析。论文首先通过疲劳试验测试了AZ31B镁合金对接接头、横向十字接头和纵向十字接头三种典型焊接接头型式的疲劳性能,根据疲劳试验数据进行了S-N曲线拟合。按照国际. 更多还原【Abstract】 Based on the advantages of light-weight, high-str

3、ength, and rich mineral resources, magnesium alloy have become a kind of important structural materials of traffic carrying equipments among "the land, the sea, the air and the aerospace field". Those traffic carrying equipments, which are mostly under fatigue load, are welded structures a

4、nd their potential risks are usually caused by fatigue failure of welded joints, but at home, it is still blank on the research of fatigue assessment of magnesiu. 更多还原 【关键词】 AZ31B镁合金； 焊接接头； 疲劳评定； 临界距离法； 临界面法； 【Key words】 AZ31B magnesium alloy； welded joints； fatigue assessment； critical distanc

5、e method； critical plane method； 摘要 4-7 ABSTRACT 7-10 第一章 绪论 13-25 1.1 研究背景及意义 13-15 1.2 国内外疲劳评定研究发展现状 15-16 1.3 焊接接头疲劳强度的影响因素 16-19 1.3.1 影响焊接接头疲劳强度的外部原因 16-17 1.3.2 影响焊接接头疲劳强度的内部原因 17-19 1.4 焊接接头的疲劳评定方法 19-23 1.4.1 名义应力法 20 1.4.2 热点应力法 20-21 1.4.3 缺口应力评定方法 21 1.4.4 断裂力学法 21-22 1.4.5 局部法 22-23 1.5

6、本课题研究内容及技术路线 23-25 1.5.1 本课题研究内容 23-24 1.5.2 本课题研究路线 24-25 第二章 AZ31B镁合金TIG焊接接头疲劳性能研究 25-39 2.1 引言 25 2.2 试验材料及过程 25-29 2.2.1 试验材料 25 2.2.2 试件的型式及尺寸 25-27 2.2.3 焊接工艺参数 27-28 2.2.4 焊缝几何尺寸的测量 28-29 2.3 试验结果及分析 29-37 2.3.1 疲劳试验结果 29-32 2.3.2 试验结果分析 32-37 2.4 本章小结 37-39 第三章 AZ31B镁合金焊接接头疲劳评定CDM法研究 39-53 3

7、.1 引言 39 3.2 临界距离法基本理论 39-41 3.3 基于CDM法AZ31B镁合金焊接接头疲劳评定 41-50 3.3.1 临界距离参数a_0的确定 41 3.3.2 有限元建模 41-42 3.3.3 局部参量的计算 42-47 3.3.4 数据拟合分析 47-49 3.3.5 分析讨论 49-50 3.3.6 接头型式对疲劳评定结果的影响 50 3.4 本章小结 50-53 第四章 AZ31B镁合金焊接接头疲劳评定CPM法研究 53-73 4.1 引言 53 4.2 临界面法基本理论 53-54 4.3 AZ31B镁合金焊接接头疲劳评定的临界面法 54-70 4.3.1 材料性能参数的确定 54-