【摘 要】
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电阻点焊是连接金属薄板的重要方法,因其具有操作简单、成本低、效率高、适宜自动控制等优点,非常适合大规模生产,因此被广泛的应用于在当今社会的各个领域。由于点焊结构常
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电阻点焊是连接金属薄板的重要方法,因其具有操作简单、成本低、效率高、适宜自动控制等优点,非常适合大规模生产,因此被广泛的应用于在当今社会的各个领域。由于点焊结构常常处于多轴应力及复杂载荷条件下,力学分析十分困难。研究点焊结构的复杂载荷条件的疲劳损伤及寿命具有十分重要的意义。本文以承受拉剪作用的点焊接头作为研究对象,研究以下几方面内容:首先,在MTS疲劳试验机上对ST12汽车用板材点焊接头进行了恒幅循环加载,分析了疲劳寿命随载荷幅、最大载荷以及载荷比的变化规律,绘制出点焊接头名义应力下的S-N曲线,用于预测恒幅加载下的疲劳寿命。通过对疲劳破坏点焊接头金相观察,分析了其破坏形式及断裂机理。其次,建立有限元模型,对拉伸和剪切组合作用下的点焊试件进行弹塑性有限元模拟。根据加载方向施加约束和载荷,设置加载过程。有限元结果表明:应力集中区域都在焊核附近,并非处于焊核根部,这与拉剪点焊试件试验结果观察到的断裂情形相似。然后,对点焊接头进行了四个不同载荷水平下的高-低和低-高两级两级加载试验,分析了两级加载下载荷次序和载荷水平对疲劳累积损伤和疲劳寿命的影响,同时分析了疲劳寿命及累积疲劳损伤值随第一级载荷循环数的变化规律。本文通过变幅加载疲劳实验,分析了载荷次序、应力比、过载效应等对点焊接头寿命影响。对于低-高加载,累积损伤结果通常小于1,存在扩展加速;对于高-低加载,累积损伤大于1,存在过载延迟.
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