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压力容器分析设计技术博客

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日志

 
 

ASMEⅧ-2中的疲劳强度减弱系数  

2013-02-16 17:54:40|  分类: 分析设计 |  标签: |举报 |字号 订阅

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为了考虑受焊接影响部位疲劳强度的减弱,旧规范要求用疲劳强度减弱系数 对被评定的应力范围进行修正。用修正后的值从设计疲劳曲线中获得最大许用循环次数。旧规范仅对某些类型的角焊缝规定 Kf=4,把其它情况下Kf的选取留给了设计者自己解决。虽然有很多公开发表的资料可参考,但这无疑给设计人员造成了不必要麻烦。新规范引用了WRC432公报的成果,对旧规范中疲劳强度减弱系数的定义进行了扩展,使其适用于焊接接头。定义如下:

这个定义把适用于焊接件的疲劳强度减弱系数与适用于非焊接件局部不连续处的疲劳强度减弱系数区分开了。规范对如何获得这两种疲劳强度减弱系数都有提及,对非焊接件的局部不连续,其局部几何形状是可以确定的,疲劳强度减弱系数可以由理论应力集中系数推导而来,这一点规范也提到了,但如何推导没有提及。对于焊接件受焊接影响的部位,其局部几何形状通常是难以确定的,为此规范引入了WRC432公报中针对焊接件的疲劳强度减弱系数。

为了更好的理解上面两个表提供的信息,对WRC432公报的主要观点和内容做一个简单介绍。WRC432公报的核心观点就是焊接接头疲劳强度的减弱主要和焊接接头类型及焊接质量有关,而焊接质量是通过对焊接区域进行无损检测来评定的。为此专门成立了一个项目组来研究并确定无损检测和疲劳强度减弱系数之间的关系。尽管这种关系和焊接金属和基材都有关系,但该项目仅限于对焊接金属的无损检测研究,因为焊接金属的无损检测比母材苛刻和复杂。规范表中的疲劳强度减弱系数是基于焊缝类型(全焊透、部分焊透和角焊缝)相对于所采用的无损检测开发出来的。无损检测的方法包括射线检验(RT)、超声检验(UT)、磁粉检验(MT)、渗透检验(PT)和目测检验(VT)。前两种方法(RT和UT)是体积性检验,后三种是表面检验。规范定义了体积性检验和表面检验的七种组合,所以疲劳强度减弱系数对应也有七个等级。可以看到焊态的全焊透焊缝,其目测疲劳强度减弱系数为1.2,而另一极值为角焊缝,疲劳强度减弱系数为4。

虽然WRC432公报对其它影响疲劳强度减弱的因素也进行了讨论,但公报认为焊接接头类型及焊接质量是焊接接头最大许用设计寿命评定中的最基本、最重要因素。

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