1、天津大學碩士學位論文栓焊并用連接結構疲勞壽命分析栓焊并用連接結構疲勞壽命分析AnalysisontheFatigueLifeofCouseofWeldBoltsJoint一級學科：力學學科專業(yè)：固體力學作者姓名：王勇哲指導教師：秦慶華教授天津大學機械工程學院二零一五年十二月I中文摘要中文摘要栓焊并用連接結構作為焊接和高強度螺栓兩種連接方式的補充和發(fā)展因其能夠提高節(jié)點承載力，縮小節(jié)點幾何尺寸，得到了廣泛的應用。目前為止，國內外學者對常見的

2、栓焊結構在靜載下進行了大量的試驗研究和理論分析，對其工作機理及連接性能的研究取得了顯著成果。然而在循環(huán)荷載作用下，栓焊結構的疲勞性能以及高強度螺栓的作用目前還少有人研究。本文重點研究端面角焊縫與高強度螺栓并用連接結構的疲勞性能，通過試驗對比了焊接和栓焊兩種不同連接結構疲勞壽命和疲勞失效機理的差異，分析了高強度螺栓對栓焊結構疲勞壽命的影響。試驗結果表明栓焊試件的疲勞壽命要遠高于純焊試件且結構疲勞斷裂位置發(fā)生了變化，栓焊結構裂紋萌生于焊趾，

3、并沿母材厚度方向擴展。栓焊結構中高強度螺栓的存在不僅能夠減小焊縫處的受力，同時能夠提高結構整體連接剛度，使結構中蓋板和芯板緊密結合，抑制萌生于焊根處的裂紋擴展。因此能夠大幅度延長結構的疲勞壽命。利用名義應力法和等效結構應力法對結構進行了壽命估算。名義應力法中的SN曲線并不能完全考慮高強度螺栓對結構壽命的影響，因此與試驗結果誤差很大。等效結構應力法在計算時直接選取焊縫處的節(jié)點力和節(jié)點力矩，計算得到的結構應力已經包含了高強度螺栓的影響。首先