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申请/专利权人：长沙理工大学
摘要：本发明公开了一种考虑残余应力的钢结构焊缝疲劳裂纹寿命评估方法及系统，建立有限元模型，并在模型中插入疲劳裂纹，本方法通过在裂纹面上施加牵引力来模拟焊接残余应力的作用，进而精确计算裂纹的应力强度因子。基于裂纹扩展速率公式，该方法能够更准确地评估疲劳寿命。该评估流程包括构建钢结构的有限元模型、剖分出包含焊缝的局部子模型、在焊缝处插入初始疲劳裂纹并进行网格重划分，以及对疲劳裂纹尖端网格进行重调整，以精确模拟裂纹扩展过程。本发明直接考虑焊接残余应力在疲劳裂纹扩展中的影响，为钢结构疲劳裂纹寿命的精确评估提供了新的技术途径。
主权项：1.一种考虑残余应力的钢结构焊缝疲劳裂纹寿命评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、初始化变量i＝1；S2、计算第i个扩展分析步的裂纹深度ai：其中，Ni为第i个扩展分析步的循环加载次数，ΔKeff,i为第i个扩展分析步有效应力强度因子范围，Reff,i为第i个扩展分析步有效应力比，其中C、m均为材料常数；第i个扩展分析步有效应力强度因子范围ΔKeff,i定义为：ΔKeff,i＝Keff,i,max-Keff,i,min＝Kapp,i,max+Kres,i-Kapp,imin+Kres,i；其中，Keff,i,max，Keff,i,min分别表示第i个扩展分析步的最大和最小的有效应力强度因子，Kapp,i,max，Kapp,i,min分别为第i个扩展分析步的外部循环载荷引起的应力强度因子的最大、最小值；Kres,i是第i个扩展分析步的焊接残余应力作用下的应力强度因子；第i个有效应力比Reff,i的计算公式为：其中，Kapp,i,max，Kapp,i,min分别为第i个扩展分析步的外部循环载荷引起的应力强度因子的最大、最小值；Kres,i是第i个扩展分析步的焊接残余应力作用下的应力强度因子；第i个扩展分析步的循环加载次数Ni的计算公式为：S3、判断第i个扩展分析步的裂纹深度是否达到设定阈值，若是，则利用公式计算钢结构焊缝疲劳裂纹寿命Nf；否则，i的值加1，返回步骤S2。
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百度查询： 长沙理工大学 考虑残余应力的钢结构焊缝疲劳裂纹寿命评估方法及系统
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