焊接結(jié)構(gòu)韌力工程分析

前言
緒論1
0.1 焊接結(jié)構(gòu)韌力的基本概念1
0.2 焊接結(jié)構(gòu)韌力的影響因素3
0.3 焊接結(jié)構(gòu)的損傷演化過程與韌力設計6
0.4 焊接結(jié)構(gòu)韌力分析8
參考文獻10
第1章 焊接熱力效應11
1.1 焊接熱力過程及影響11
1.1.1 焊接熱力過程的基本特點11
1.1.2 熔焊熱力過程及接頭性能11
1.1.3 塑化焊熱力過程15
1.2 焊接缺陷19
1.2.1 焊接缺陷的類型20
1.2.2 焊接缺陷對結(jié)構(gòu)強度的影響20
1.3 焊接應力與變形22
1.3.1 焊接應力的形成過程22
1.3.2 焊接殘余應力與變形24
1.4 焊接接頭缺口效應26
1.4.1 焊縫局部應力集中26
1.4.2 錯位與角變形的應力集中29
1.5 焊縫強度失配效應31
1.5.1 屈服強度失配31
1.5.2 塑性應變失配32
1.5.3 對接接頭的變形特點34
1.5.4 異種材料界面連接失配效應35
參考文獻38
第2章 焊接結(jié)構(gòu)的失效40
2.1 焊接結(jié)構(gòu)的斷裂失效40
2.1.1 斷裂類型與特征40
2.1.2 含裂紋結(jié)構(gòu)的斷裂行為44
2.1.3 焊接結(jié)構(gòu)的斷裂行為45
2.2 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞失效49
2.2.1 材料的疲勞及影響因素49
2.2.2 焊接接頭的疲勞失效55
2.3 焊接結(jié)構(gòu)的環(huán)境失效60
2.3.1 腐蝕61
2.3.2 高溫損傷67
2.3.3 氫致?lián)p傷72
2.3.4 輻照損傷75
參考文獻78
第3章 焊接結(jié)構(gòu)的斷裂韌力分析80
3.1 斷裂力學判據(jù)80
3.1.1 線彈性斷裂力學判據(jù)80
3.1.2 彈塑性斷裂力學參數(shù)及斷裂判據(jù)83
3.1.3 基于約束的斷裂力學判據(jù)90
3.1.4 異種材料連接界面斷裂判據(jù)93
3.1.5 動態(tài)裂紋擴展與止裂判據(jù)94
3.2 焊接接頭斷裂力學分析96
3.2.1 焊接接頭應力強度因子96
3.2.2 焊接結(jié)構(gòu)的彈塑性斷裂力學分析101
3.3 含缺陷結(jié)構(gòu)的臨界評定108
3.3.1 含裂紋結(jié)構(gòu)的剩余強度108
3.3.2 失效評定圖112
3.3.3 考慮焊縫強度失配的失效評定曲線116
3.3.4 斷裂評定的基本參數(shù)117
3.3.5 評定結(jié)果分析127
3.4 焊接結(jié)構(gòu)的斷裂控制129
3.4.1 焊接結(jié)構(gòu)的斷裂控制原則129
3.4.2 裂紋起裂控制130
3.4.3 止裂控制132
3.4.4 泄漏和塑性失穩(wěn)控制134
參考文獻138
第4章 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞韌力分析141
4.1概述141
4.1.1 影響焊接接頭疲勞韌力的主要因素141
4.1.2 焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度的分析方法146
4.2 名義應力評定方法147
4.2.1 名義應力評定方法的基本原理147
4.2.2 焊接接頭的疲勞強度分級148
4.2.3 變幅載荷譜下的疲勞強度149
4.3 結(jié)構(gòu)應力評定方法153
4.3.1 結(jié)構(gòu)應力與熱點應力分析153
4.3.2 用熱點應力表示的S-N曲線156
4.4 缺口應力應變評定方法159
4.4.1 焊接接頭的缺口應力159
4.4.2 缺口應力評定方法161
4.4.3 彈塑性缺口應力應變分析法165
4.5 焊接結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴展斷裂力學分析170
4.5.1 疲勞裂紋擴展170
4.5.2 疲勞裂紋擴展壽命評定172
4.5.3 力學失配對疲勞裂紋擴展的影響176
4.5.4 焊接殘余應力對疲勞裂紋擴展的影響178
4.6 含缺陷焊接構(gòu)件的疲勞評定179
4.6.1 平面缺陷的疲勞評定179
4.6.2 體積缺陷的疲勞評定181
4.6.3 形狀不完整的疲勞評定181
4.7 焊接構(gòu)件的疲勞試驗評定182
4.7.1 焊接構(gòu)件或模擬件的疲勞試驗182
4.7.2 數(shù)值模擬試驗184
4.8 焊接接頭的抗疲勞措施185
4.8.1 焊接結(jié)構(gòu)的抗疲勞設計185
4.8.2 焊接接頭的抗疲勞強化措施188
參考文獻193
第5章 焊接結(jié)構(gòu)的環(huán)境韌力分析196
5.1 概述196
5.2 腐蝕韌力分析196
5.2.1 腐蝕損傷的表征方法196
5.2.2 腐蝕損傷評定199
5.3 蠕變韌力分析206
5.3.1 蠕變強度206
5.3.2 蠕變裂紋擴展分析209
5.3.3 蠕變失效評定圖213
5.3.4 雙準則圖214
5.3.5 焊接接頭的蠕變強度215
5.4 輻照韌力分析216
5.4.1 輻照脆化評定方法216
5.4.2 焊接結(jié)構(gòu)的輻照脆化評定220
參考文獻222
第6章 焊接結(jié)構(gòu)韌力的概率分析224
6.1 焊接結(jié)構(gòu)的風險性及失效概率224
6.1.1 焊接結(jié)構(gòu)的風險性224
6.1.2 焊接結(jié)構(gòu)的失效概率225
6.2 含缺陷焊接結(jié)構(gòu)的概率斷裂力學分析230
6.2.1 含缺陷焊接結(jié)構(gòu)的不確定性230
6.2.2 基于R6曲線的概率安全評定236
6.2.3 局部法240
6.3 疲勞強度的概率評定241
6.3.1 S-N曲線的統(tǒng)計特性241
6.3.2 疲勞強度的概率分析247
6.3.3 疲勞裂紋擴展的概率分析250
6.3.4 疲勞裂紋擴展失效的概率分析253
參考文獻254