【摘 要】
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本文采用线弹簧模型和权函数相结合的方法,研究了工程实际中广泛应用的焊接结构的表面裂纹断裂问题。主要工作和成果包括:1、在现有线弹簧模型理论研究的基础上,本文利用权函数实现了非线性分布的焊接残余应力向线性分布的转化,从而解决了非线性应力在线弹簧模型中应用问题,为全文工作奠定了理论基础。2、建立了焊接平板单一表面裂纹的线弹簧模型。基于Reissner板理论和连续分布位错思想,通过积分变换方法,推导了问
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本文采用线弹簧模型和权函数相结合的方法,研究了工程实际中广泛应用的焊接结构的表面裂纹断裂问题。主要工作和成果包括:1、在现有线弹簧模型理论研究的基础上,本文利用权函数实现了非线性分布的焊接残余应力向线性分布的转化,从而解决了非线性应力在线弹簧模型中应用问题,为全文工作奠定了理论基础。2、建立了焊接平板单一表面裂纹的线弹簧模型。基于Reissner板理论和连续分布位错思想,通过积分变换方法,推导了问题的控制方程和应力强度因子表达式,利用Gauss-Chebyshev方法给出了数值计算结果,并与现有的有限元解进行了比较,结果表明本文所建立的含残余应力平板表面裂纹的线弹簧模型是合理可靠的。3、建立了焊接平板多个共面任意分布表面裂纹的线弹簧模型。在含多个穿透裂纹Reissner板连续分布位错解的基础上,获得了考虑焊接残余应力多个表面裂纹问题的控制方程。验证了模型的正确性后,计算了一些考虑焊接残余应力情形下多个表面裂纹应力强度因子,并与不考虑焊接残余应力的情形进行了比较。4、作为工程应用实例,以某压力容器为对象,将上述理论成果应用到对该压力容器断裂评定中,较为全面的研究了由于焊接缺陷可能导致的轴向表面裂纹、环向表面裂纹以及多个共面轴向表面裂纹的断裂问题,通过断裂分析得出了一些有益的结论。
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