點焊接頭疲勞預(yù)測方法的研究

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點焊接頭疲勞預(yù)測方法的研究

點焊焊接技術(shù)在汽車車身接合技術(shù)中一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，而90%汽車車身結(jié)構(gòu)的失效是由于焊點部位失效造成的。常規(guī)線性有限元分析方法（FEA）可用來預(yù)測車體結(jié)構(gòu)點焊接頭的疲勞壽命，但缺點是在預(yù)測疲勞壽命時不能合理考慮焊點周邊塑性變形的影響。在對疲勞試件進行有限元分析時很容易忽略試樣的彈塑性特性。在點焊接頭疲勞預(yù)測方法的研究中，有限元模型所施加的最大載荷不能超出該試樣的屈服載荷。介紹了一種可將塑性變形的影響合理考慮在內(nèi)的技術(shù)，而該項技術(shù)的優(yōu)點在于不必進行彈塑性有限元分析。為合理反映塑性變形區(qū)的影響，由疲勞試驗獲得的疲勞曲線需要作出一定的修改。對點焊試樣進行拉伸試驗，其結(jié)果可以為點焊試樣的有限元分析提供合理的載荷范圍。為了驗證本預(yù)測方法的正確性，對某高強度鋼進行剪切強度試驗和剝離試驗。車身結(jié)構(gòu)點焊接頭疲勞強度的預(yù)測方法是基于多種試驗條件下的試驗數(shù)據(jù)，包括不同負(fù)荷范圍、負(fù)荷率以及不同試樣。這種預(yù)測還需要相關(guān)聯(lián)的疲勞損傷參數(shù)與疲勞試驗結(jié)果。對于點焊接頭的疲勞預(yù)測，最廣為接受的損傷參數(shù)是基于力和力矩聯(lián)合計算所得到的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

在對試樣進行疲勞壽命分析時，試樣有限元模型所受的力和力矩用來計算試樣的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，并據(jù)此對試樣的疲勞壽命進行預(yù)測。

Hong Tae Kang et al. SAE 2013-01-1208.

編譯：張玉倫