硬巖盾構機刀盤典型焊接結構疲勞壽命研究.pdf

1、估算焊接結構的疲勞壽命是焊接界的一重大難題,主要是影響焊接結構疲勞壽命的因素太多,如結構因素、材料內部組織狀態(tài)、焊接時的工藝參數、使用時的工作狀況等諸多因素,這就造成了研究的難度。硬巖盾構機刀盤就是屬于這種焊接結構,刀盤的失效形式里,疲勞破壞也占了不小的比例,估算它的壽命對盾構機的使用有著重要意義。
　　 本文根據刀盤的實際結構,并進行合理簡化,提取了T形焊接結構和口字形焊接結構作為研究對象,主要研究這些結構的應力分布、應力集中

2、,S-N曲線等方面。完成工作如下(1)對整個刀盤進行仿真分析,得出了刀盤在正常工作狀態(tài)下的應力與應變情況圖,并確定出了刀盤受力最大點的位置。
　　 (2)運用ANSYSWorkbench對這幾種焊接結構進行仿真分析,得出其應力分布、應力集中,安全系數和疲勞靈敏度的情況圖,掌握了這些結構的危險部位和裂紋易產生部位的分布情況。
　　 (3)設計并完成了這些典型焊接結構的疲勞試驗,經過對試驗數據的處理得出了其應力與壽命關系曲線

3、,即S-N曲線。得出T形焊接結構板厚的變化對疲勞壽命的影響并不明顯,裂紋的產生大部分在T形結構短板與長板的焊縫附近等情況。
　　 (4)通過和試驗數據對比得出,采用局部應力應變法與仿真相結合的裂紋萌生階段壽命估算法對于T形焊接結構壽命估算是可行的。
　　 本文通過仿真分析,疲勞試驗最終得出了這些結構的疲勞特性。同時還提出了應力應變法與仿真分析相結合的局部應力應變分析方法。并利用試驗數據驗證這種方法是可以用來針對T形焊接結