IWE动载焊接结构的强度及其设计(工程师-2).ppt

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1、IWE动载焊接结构的强度及其设计(工程师-2)Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望（一）应力集中的影响一）应力集中的影响焊焊接接结结构构中中，不不同同的的焊焊接接接接头头形形式式和和形形状状，由由于于在在接接头头部部位位具具有有不不同同的的应应力力集集中中，对对接接头头的的疲疲劳劳强强度度发发生程度不同的不利影响。生程度不同的不利影响。1、对对接接接接头头由由于于形形状状变变化化不不大大，因因此此其其应应力力集集中中比比其其他他形形式式接接头头要要小小，

2、只只是是焊焊缝缝加加强强高高和和过过渡渡角角处处会会使使接头疲劳强度下降。接头疲劳强度下降。2、丁丁字字和和十十字字接接头头，由由于于在在焊焊缝缝向向基基本本金金属属过过渡渡处处有有明明显显的的截截面面变变化化，其其应应力力集集中中系系数数比比对对接接接接头头的的高高，因因此此其其疲疲劳劳强强度度远远低低于于对对接接接接头头，未未开开坡坡口口的的角角焊焊缝缝的的十十字字接接头头，当当焊焊缝缝传传递递工工作作应应力力时时，其其疲疲劳劳断断裂裂发发生母材与焊缝趾端交界处和焊缝上的薄弱环节上。生母材与焊缝趾端交界处和焊缝上的薄弱环节上。图图13为为两两种种钢钢材材十十字字接接头头疲疲劳劳强强度度图图

3、，实实线线代表疲劳强度是按断裂在母材计算的，虚线是代表疲劳强度是按断裂在母材计算的，虚线是按断裂在焊缝计算的。按断裂在焊缝计算的。由图可看出合金钢对应由图可看出合金钢对应力集中比较敏感，在这力集中比较敏感，在这种情况下，采用低合金种情况下，采用低合金钢对疲劳强度并没有优钢对疲劳强度并没有优越性，此外增加焊缝尺越性，此外增加焊缝尺寸对提高疲劳强度仅仅寸对提高疲劳强度仅仅在一定范围内才有效。在一定范围内才有效。图图14为为开开坡坡口口焊焊缝缝的的低低碳碳钢钢十十字字接接头头疲疲劳劳强强度图，其疲劳强度有较大提高。度图，其疲劳强度有较大提高。图图15为为焊焊缝缝不不承承受受工工作作应应力力的的低低碳

4、碳钢钢丁丁字字和和十字接头的疲劳强度。十字接头的疲劳强度。丁字接头和经过机丁字接头和经过机械加工的接头具有械加工的接头具有较高的疲劳强度。较高的疲劳强度。3、搭接接头的疲劳强度是很低的搭接接头的疲劳强度是很低的仅仅有有侧侧面面焊焊缝缝的的搭搭接接接接头头（a），其其疲疲劳劳强强度度最最低低，只只达达到到基基本本金金属属的的34%。正正面面焊焊缝缝的的搭搭接接接接头头的的焊焊脚脚从从1:1、1:2、1:3.8其其疲疲劳劳强强度度从从40%(b)，49%(c),51%(d表表面面加加工工)和和100%（e表面加工）。表面加工）。采采用用所所谓谓加加强强盖盖板板的的对对接接接接头头是是极极不不合合理

5、理的的。由由图图16(f)试试验验结结果果表表明明，原原来来疲疲劳劳强强度度较较高的对接接头被大大削弱了，只有其一半。高的对接接头被大大削弱了，只有其一半。（二）近缝区金属性能变化的影响二）近缝区金属性能变化的影响试试验验研研究究表表明明，在在常常用用的的线线能能量量下下，低低碳碳钢钢焊焊缝缝、热热影影响响区区和和基基本本金金属属的的疲疲劳劳强强度度相相当当接接近近，其其近近缝缝区区金金属属机机械械性性能能变变化化对对对对接接接接头头的的疲疲劳劳强强度影响较小。度影响较小。低低合合金金钢钢的的情情况况比比较较复复杂杂的的，在在热热循循环环作作用用下下，热热影影响响区区的的机机械械性性能能变变化

6、化比比低低碳碳钢钢大大，但但在在有有应应力力集集中中或或无无应应力力集集中中时时都都对对疲疲劳劳强强度度影影响响不不大大，试试验验还还表表明明，材材料料的的性性能能对对疲疲劳劳裂裂纹纹扩扩展展速速率率有有一定的影响，但不太大。一定的影响，但不太大。在在实实际际焊焊接接结结构构中中，如如果果热热影影响响区区的的尺尺寸寸不不大大，就不会降低焊接接头的疲劳强度。就不会降低焊接接头的疲劳强度。（三）残余应力的影响三）残余应力的影响内内应应力力对对疲疲劳劳强强度度的的影影响响，从从理理论论上上可可以以看看出出，当当有有内内应应力力时时，当当应应力力盾盾环环中中最最大大应应力力max到到达达s时时，内内应

7、应力力将将因因应应力力全全面面达达到到屈屈服服而而消消除除，所所以以当当m达达到到一一定定数数值值时时（即即m+a=s），内内应应力力对对疲疲劳劳强强度度将将没没有有影影响响，当当m小小于于此此值值时时，则则m越越小，内应力的影响愈显著。小，内应力的影响愈显著。从从焊焊接接接接头头的的疲疲劳劳强强度度结结果果表表明明焊焊接接应应力力对对疲疲劳劳强强度度的的影影响响与与应应力力盾盾环环特特征征系系数数有有关关，越越小小（负负数数），使使疲疲劳劳强强度度降降低低，影影响响疲疲劳劳强强度度越越严严重重，此此外外应应力力集集中中越越严严重重处处其其内内应应力力的的影影响响也也更更为突出。为突出。（四）

8、缺陷的影响四）缺陷的影响焊焊接接缺缺陷陷对对疲疲劳劳强强度度的的影影响响大大小小与与缺缺陷陷的的种种类类、尺寸、方向和位置有关。尺寸、方向和位置有关。1、缺缺陷陷形形状状：片片状状缺缺陷陷（如如裂裂缝缝、未未熔熔合合、未未焊透）比带圆角的缺陷（如气孔等）影响大。焊透）比带圆角的缺陷（如气孔等）影响大。2、缺陷位置：缺陷位置：表面缺陷比内部缺陷影响大。表面缺陷比内部缺陷影响大。3、缺缺陷陷受受力力方方向向与与作作用用力力方方向向垂垂直直的的片片状状缺缺陷陷的影响比其它方向的大。的影响比其它方向的大。4、位位于于残残余余拉拉应应力力区区内内的的缺缺陷陷的的影影响响比比在在残残余压应力区的大。余压应

9、力区的大。5、位位于于应应力力集集中中区区的的缺缺陷陷（如如焊焊趾趾部部裂裂纹纹）的的影响比在均匀应力场中同样缺陷影响大。影响比在均匀应力场中同样缺陷影响大。6、材材料料影影响响，缺缺陷陷对对缺缺口口敏敏感感性性强强的的疲疲劳劳强强度度的的影影响响比比一一般般缺缺口口敏敏感感材材料料疲疲劳劳强强度度影影响响要要大大，所所以以高高强强钢钢强强度度高高而而实实际际其其疲疲劳劳强强度度并并没没有有提提高很多。高很多。四、提高焊接结构疲劳强度措施四、提高焊接结构疲劳强度措施（一）降低构件中的应力集中系数（一）降低构件中的应力集中系数结结构构中中的的应应力力集集中中是是降降低低焊焊接接结结构构疲疲劳劳强

10、强度度的的最最主主要要的的因因素素，在在结结构构设设计计中中减减少少应应力力集集中中甚甚至至比比确确定定疲疲劳劳设设计计应应力力还还重重要要。只只有有当当焊焊接接接接头头和和结结构构设设计计合合理理，焊焊接接工工艺艺完完善善，焊焊缝缝金金属属质质量量良良好好时时，才才能能保保证证焊焊接接接接头头和和结结构构具具有较高的疲劳强度，一般可以采取下列措施：有较高的疲劳强度，一般可以采取下列措施：1、采采用用合合理理的的构构件件结结构构形形式式，减减少少应应力力集集中中，以提高疲劳强度；以提高疲劳强度；2、合合理理地地选选择择接接头头形形式式，尽尽量量采采用用应应力力集集中中系系数数小小的的对对接接接

11、接头头，焊焊缝缝形形状状过过平平缓缓，采采用用连连续焊缝比断续焊缝有利，尽量少采用角焊缝；续焊缝比断续焊缝有利，尽量少采用角焊缝；3、当当采采用用角角焊焊缝缝时时（不不可可避避免免）须须采采取取综综合合措措施施；机机械械加加工工焊焊缝缝端端部部，合合理理选选择择角角接接板板形形状，保证焊缝根部焊透等；状，保证焊缝根部焊透等；4、用用表表面面机机械械加加工工的的方方法法消消除除焊焊缝缝及及其其附附近近的各种刻槽，来降低接头应力集中程度。的各种刻槽，来降低接头应力集中程度。（二）提高焊接结构疲劳强度的工艺措施二）提高焊接结构疲劳强度的工艺措施1、在在工工艺艺上上应应正正确确选选择择焊焊接接规规范范

12、，保保证证焊焊缝缝良良好成形和内、外部没有缺陷；好成形和内、外部没有缺陷；2、TIG电电弧弧整整形形，可可以以大大幅幅度度提提高高焊焊接接接接头头的的疲劳强度；疲劳强度；3、调调整整残残余余应应力力场场，消消除除接接头头的的应应力力集集中中处处的的残残余余压压应应力力均均可可以以提提高高接接头头的的疲疲劳劳强强度度，其其方方法可以分为两类：法可以分为两类：（1）结结构构和和元元件件的的整整体体处处理理，包包括括整整体体退退火火或或超载予拉伸法；超载予拉伸法；（2）对对接接头头部部位位局局部部处处理理，即即在在接接头头某某部部位位采采用用加加热热、辗辗压压、局局部部爆爆炸炸等等方方法法，使使接接

13、头头应应力力集集中中处产生残余压应力。处产生残余压应力。4、改善材料的机械性能、改善材料的机械性能表表面面强强化化处处理理，用用小小轮轮挤挤压压或或锺锺轻轻打打焊焊缝缝表表面面及及过过渡渡区区，或或用用小小钢钢丸丸喷喷射射焊焊缝缝区区都都可可提提高高接接头头的疲劳强度。的疲劳强度。（三）特殊保护措施一塑性涂层（三）特殊保护措施一塑性涂层采采用用特特殊殊的的塑塑料料涂涂层层改改善善焊焊接接接接疲疲劳劳性性能能是是一一种种新新技技术术，其其效效果果较较显显著著，正正在在进进一一步步研研究究予予以以应应用。用。一、焊接结构疲劳强度设计的一般原则一、焊接结构疲劳强度设计的一般原则根根据据焊焊接接结结构

14、构的的特特点点和和大大量量实实际际焊焊接接结结构构设设计计的的实实践践经经验验，得得出出在在焊焊接接结结构构疲疲劳劳强强度度设设计计时应予以考虑的准则：时应予以考虑的准则：1.承承受受拉拉伸伸、弯弯曲曲和和扭扭转转的的构构件件应应采采用用长长而而圆圆滑的过渡结构以减少刚度的突然变化；滑的过渡结构以减少刚度的突然变化；2.优先选用对接焊缝，尽可能少用角焊缝；优先选用对接焊缝，尽可能少用角焊缝；3.采采用用角角焊焊缝缝时时最最好好用用双双面面角角焊焊缝缝，避避免免使使用用单面焊缝；单面焊缝；4.采采用用带带有有搭搭接接盖盖板板的的搭搭接接接接头头，尽尽可可能能不不用用偏心搭接；偏心搭接；5.使使焊

15、焊缝缝（特特别别是是焊焊趾趾、焊焊缝缝根根部部和和焊焊缝缝端端部部）位位于于低低应应力力区区（例例如如弯弯曲曲时时中中性性带带、承承受受小小弯弯矩矩的的部部分分区区域域、孔孔边边缘缘上上使使缺缺口口应应力力为为零零的的地地方方、过过渡渡段段和和转转角角以以外外的的部部位位），使使各各因因素素引引起的缺口效应分散而避免使其叠加；起的缺口效应分散而避免使其叠加；6.在在焊焊趾趾缺缺口口、焊焊缝缝根根部部缺缺口口和和焊焊缝缝端端部部缺缺口口之之前前或或之之后后（处处于于力力流流之之中中）设设置置一一些些缓缓冲冲缺缺口以消除或降低上述缺口部位的应力；口以消除或降低上述缺口部位的应力；7.承承受受横横向

16、向弯弯曲曲的的构构件件应应缩缩短短支支承承间间距距以以减减少少弯矩弯矩；8.横向力应作用于剪切中心之上，以减少扭矩；横向力应作用于剪切中心之上，以减少扭矩；9.承承受受拉拉伸伸与与弯弯曲曲的的构构件件如如需需加加强强，则则加加强强件件长长度度应应小小。以以减减小小加加强强对对于于构构件件变变形形的的拘拘束束；10.在在薄薄板板范范围围内内合合理理部部位位布布置置焊焊缝缝，以以减减轻轻弯弯曲曲变变形形；避避免免能能扰扰乱乱力力流流的的开开口口，但但与与力力流流垂垂直直的的加加强强筋筋板板角角部部应应切切除除（加加强强筋筋板板切切角角）；11.在在特特别别危危险险的的部部位位以以螺螺栓栓接接头头或

17、或铆铆接接接接头头、锻造连接件代替焊接接头（又可便于装配）等锻造连接件代替焊接接头（又可便于装配）等二、焊接钢结构疲劳强度设计计算二、焊接钢结构疲劳强度设计计算（一）我国钢结构的标准（一）我国钢结构的标准我我国国现现行行钢钢结结构构的的标标准准GB-17-88与与原原设设计计规规范范TL17-74相相比比，在在钢钢结结构构疲疲劳劳强强度度计计算算中中作作了了一一些些改改动动，在在原原设设计计规规范范中中，基基本本金金属属和和连连接接的的疲疲劳劳计计算算采采用用疲疲劳劳许许用用应应力力法法进进行行。在在GB-17-18的的疲疲劳劳计计算算中中采采用用容容许许应应力力范范围围方方法法；应力按弹性状

18、态计算。应力按弹性状态计算。容容许许应应力力范范围围按按构构件件和和连连接接类类别别以以及及应应力力循循环次数确定。如表环次数确定。如表1所示所示(见资料见资料）。）。同时还规定：同时还规定：（1）在在应应力力循循环环中中不不出出现现拉拉应应力力的的部部位位可可不不计计算疲劳强度；算疲劳强度；（2）本本计计算算不不适适用用于于特特殊殊条条件件（如如构构件件表表面面温温度度高高于于150，构构件件处处于于海海水水腐腐蚀蚀环环境境，焊焊后后热热处处理理消消除除焊焊接接残残余余应应力力以以及及低低周周高高应应变变疲疲劳条件等）的结构元件及其连接的疲劳计算。劳条件等）的结构元件及其连接的疲劳计算。标标

19、准准中中规规定定对对常常幅幅疲疲劳劳（所所有有应应力力循循环环内内的的应应力力范范围保持常量），应按下式进行计算：围保持常量），应按下式进行计算：式中：式中：-对焊接部位为应力范围对焊接部位为应力范围对非焊接部位为折算应力范围对非焊接部位为折算应力范围-常幅疲劳的容许应力范围（常幅疲劳的容许应力范围（Mpa）应按下式计算：应按下式计算：式中：式中：n-应力循环次数；应力循环次数；c、-常数，根据常数，根据表表1中的类别按中的类别按表表2计算。计算。对对于于重重级级工工作作制制吊吊车车梁梁和和重重级级、中中级级工工作作制制吊车桁架的疲劳吊车桁架的疲劳，可作为常幅疲劳按下式计算：，可作为常幅疲劳按

20、下式计算：式中：式中：af 欠载效应的等效系数（欠载效应的等效系数（按表按表3采用采用）-循循环环次次数数n为为2106次次的的容容许许应应力力范范围（围（按表按表4采用采用）对对变变幅幅疲疲劳劳（按按应应力力循循环环内内的的应应力力范范围围随随机机变变化化），若若能能测测出出结结构构在在使使用用寿寿命命期期间间各各种种载载荷荷的的频频率率分分布布、应应力力范范围围水水平平以以及及频频次次分分布布总总和和所所构构成成设设计计应应力力谱谱，则则可可将将其其折折算算为为等等效效常常幅疲劳幅疲劳，并按下式进行计算：，并按下式进行计算：式中：式中：e-变幅疲劳的等效应力范围，变幅疲劳的等效应力范围，e

21、按下式确定：按下式确定：i第第i级应力范围；级应力范围；以以应应力力循循环环次次数数表表示示的的结结构构预预期期使使用寿命；用寿命；ni 预预期期寿寿命命内内应应力力范范围围水水平平达达到到i的应力循环次数。的应力循环次数。（二二）欧欧洲洲钢钢结结构构协协会会（ECCS）的的钢钢结结构构疲疲劳设计规范劳设计规范本本规规范范为为承承受受疲疲劳劳载载荷荷钢钢结结构构的的评评估估、制制造造、检检查查和和维维修修，提提供供了了系系统统的的原原理理和和方方法法，该该文文稿稿受受到到在在相相关关领领域域工工作作的的大大多多数数国国际际组组织织的的审审核核，并并 已已 作作 为为“第第 三三 本本 欧欧 洲

22、洲 规规 范范”“Eurocode3”钢钢结结构构设设计计一一书书第第九九章章“疲疲劳劳”的基本资料。的基本资料。结构可以承受应力循环次数取决于：公称应结构可以承受应力循环次数取决于：公称应力范围及特定结构构件的细节类型。具体地讲力范围及特定结构构件的细节类型。具体地讲可以解析地以下式表示可以解析地以下式表示：（用于强度低于（用于强度低于700Mpa的材料）的材料）式式中中：R-本本规规范范中中给给出出的的在在给给定定应应力力循循环环次次数数下，以应力范围定义的疲劳强度（下，以应力范围定义的疲劳强度（如图如图18所示所示）。）。rm和和rs分别为考虑疲劳强度和载荷的安全系数。分别为考虑疲劳强度

23、和载荷的安全系数。对对疲疲劳劳强强度度R选选取取的的安安全全系系数数rm，应应反反映映由由于于局局部部应应力力集集中中、细细节节尺尺寸寸、冶冶金金效效应应、剩剩余余应应力力、裂裂纹纹形形状状和和焊焊接接工工序序变变化化等等而而造造成成的的给给定定结结构构细细节节的的疲疲劳劳强度不稳定性。强度不稳定性。rs与与构构件件设设计计中中所所选选用用的的载载荷荷大大小小、应应力力循循环环次次数数、设设计计应应力力谱谱的的等等效效常常幅幅化化有有关关。该该二二系系数数rm、rs适用于在设计中根据结构特性取值，但不应小于适用于在设计中根据结构特性取值，但不应小于1。该该图图中中在在双双对对数数坐坐标标上上绘

24、绘出出一一平平行行等等距距直直线线表表示示的的不不同同接接头头类类型型的的疲疲劳劳强强度度，即即把把纵纵坐坐标标刻刻度度分分为为20级级（在在1001000Mpa之之间间），每每一一级大约有级大约有12的疲劳强度区别。的疲劳强度区别。具体可用下式表达：具体可用下式表达：式中的式中的R可由可由表表查出。查出。要说明的是：要说明的是：第第一一：表表中中的的细细节节类类型型号号（如如160,140）是是寿寿命命为为N=2106次次应应力力循循环环时时R的的值值。它它与与表表4-6的的细细节节类类型型号号相相呼呼应应；另另外外把把图图中中的的常常幅幅疲疲劳劳极极限限定定义义为为寿寿命命为为5106次次

25、应应力力循循环环时时的的疲疲劳劳强强度度，当当构构件件全全部部应应力力范范围围低低于于该该常常幅幅疲疲劳强度时。无需进行疲劳计算。劳强度时。无需进行疲劳计算。第第二二：截截止止限限定定义义寿寿命命为为10次次应应力力循循环环时时的的疲疲劳劳强强度度，所所有有低低于于截截止止限限的的应应力力范范围围。可可略去不计。略去不计。第第三三：图图中中各各疲疲劳劳强强度度的的平平行行线线。其其m值值为为。另另外外，图图中中疲疲劳劳强强度度曲曲线线是是以以板板厚厚为为mm的的式式样样实实验验获获得得的的。当当板板厚厚超超过过mm时时。可用下式估算强度。可用下式估算强度。式中式中:Rc-细节校正后的疲劳强度；

26、细节校正后的疲劳强度；R未经校正过的的疲劳强度。未经校正过的的疲劳强度。B-板厚（板厚（mm）。）。第第四四，切切应应力力疲疲劳劳强强度度曲曲线线，通通常常此此种种疲疲劳劳失失效时裂纹扩展是沿角焊缝截面（最大高度。效时裂纹扩展是沿角焊缝截面（最大高度。截面）进行的，截面）进行的，此时此时m取为，取为，截止限仍为截止限仍为108次应力循环，但次应力循环，但没有常幅疲劳限，没有常幅疲劳限，如如图图19所示。所示。表表11为切应力疲劳为切应力疲劳强度强度R的数值的数值设计应力范围设计应力范围e,可采用可采用Miner的累加法则计算的累加法则计算式中：式中：K为应力谱中不同应力范围的总数；为应力谱中不

27、同应力范围的总数；ni对应于应力范围的对应于应力范围的i应力循环次数；应力循环次数；N设设计计寿寿命命期期间间内内所所有有应应力力范范围围下下的的循循环环数数的总和；的总和；i第第i级应力范围值。级应力范围值。注注意意本本规规范范只只适适用用于于屈屈服服点点低低于于700Mpa的的各各种种等等级级的的结结构构钢钢，规规范范不不适适用用于于低低周周-高高应应变变疲疲劳劳；即即任任一一标标称称应应力力范范围围超超过过屈屈服服点点S的的1.5倍倍时，不能采用本疲劳评估程序。时，不能采用本疲劳评估程序。另另外外本本规规范范没没有有考考虑虑由由于于腐腐蚀蚀而而引引起起的的疲疲劳劳强强度度降降低低，服服役

28、役温温度度高高于于150的的结结构构也也不不能能采采用本规范进行疲劳评估。用本规范进行疲劳评估。（三三）国国际际焊焊接接学学会会的的循循环环加加载载焊焊接接钢钢结结构构的的设计规范设计规范(IIW.Doc639-81)该该疲疲劳劳强强度度设设计计规规范范适适用用于于焊焊态态的的屈屈服服点点低低于于700Mpa的的碳碳钢钢、碳碳锰锰钢钢和和细细晶晶粒粒钢钢调调质质钢钢材材的的焊焊接接接接头头。它它不不针针对对某某一一具具体体产产品品，也也不不适适用在严重腐蚀介质下工作的焊接构件。用在严重腐蚀介质下工作的焊接构件。该该规规范范的的出出发发点点是是焊焊接接结结构构的的疲疲劳劳寿寿命命依依赖赖于于结结

29、构构内内各各焊焊接接接接头头的的疲疲劳劳强强度度，而而焊焊接接接接头头的的疲疲劳劳强强度度主主要要决决定定于于施施加加的的应应力力范范围围和和接接头头类类别所决定的应力集中情况。别所决定的应力集中情况。1、疲劳强度评定程序疲劳强度评定程序首首先先根根据据载载荷荷的的历历程程编编制制结结构构工工作作状状态态的的各各个个接接头头的的应应力力谱谱，再再根根据据本本规规范范提提供供的的相相关关曲曲线线，采采用用适适当当的的损损伤伤累累积积理理论论方方法法计计算算在在此此工工作作应应力力谱谱下下各各个个接接头头的的疲疲劳劳寿寿命命，则则可可以以考考虑虑采采用用本接头形式、类别。本接头形式、类别。应应当当

30、指指出出，对对于于应应力力范范围围保保持持不不变变的的常常幅幅载载荷荷，作作为为特特例例其其计计算算程程序序为为把把本本标标准准的的各各有有关关S-N曲线所给定的寿命与需求的寿命直接进行比较。曲线所给定的寿命与需求的寿命直接进行比较。判断接头接纳与否的程序流程为：判断接头接纳与否的程序流程为：12、程序中主要内容程序中主要内容（1）应应力力计计算算:接接头头中中的的应应力力一一般般就就为为法法向向应应力力，在在焊焊缝缝附附近近如如有有开开孔孔、拐拐角角应应力力集集中中因因素素时时，计计算算中中应应予予考考虑虑。这这是是因因为为在在本本规规范范的的接头内型中未考虑这一因素。接头内型中未考虑这一因

31、素。（2）S-N曲曲线线:本本疲疲劳劳设设计计规规范范的的数数据据是是建建立立在在焊焊接接试试样样的的常常幅幅疲疲劳劳试试验验基基础础上上的的，S-N曲曲线一双对数坐标表示，其关系式为线一双对数坐标表示，其关系式为N=c/m各各条条S-N曲曲线线具具有有相相同同的的m值值（斜斜率率），因因而而C值值变变化化，决决定定了了S-N曲曲线线的的位位置置。研研究究表表明明m值值在在3-4之之间间变变化化。本本标标准准给给出出了了m=3和和m=5两两组组曲曲线线（见见图图20）。在在210循环处相交。循环处相交。同同时时认认为为N=B/m的的条条件件为为静静载载条条件件，因因而而毋毋需需进进行行疲劳强度

32、计算，如果应力范围单位为疲劳强度计算，如果应力范围单位为Mpa，则则B=71010对于对于m=3B=41011对于对于m=3.5另另外外，如如果果应应力力范范围围低低于于疲疲劳劳极极限限时时（5108循循环环时时的疲劳强度），亦不需进行疲劳强度计算。的疲劳强度），亦不需进行疲劳强度计算。表表12接接头头细细节节分分类类是是按按2106次次循循环环次次数数的的应应力力范范围围值值表表示示的的，它它同同时时也也标标注注在在图图20的的各各条条S-N曲曲线线上上。换换句句话话说说各各条条S-N曲曲线线上上均均标标明明不不同同接接头头细细节节的的2106次次循循环环次次数数的的应应力力范范围围或或疲疲

33、劳劳强度值（强度值（Mpa），），供设计人员参考。供设计人员参考。另另外外表表12上上的的箭箭头头指指出出需需要要计计算算应应力力的的部部位位。各各接接头头细细节节S-N曲曲线线在在N=2106次次循循环环下下和和相相应应的应力范围条件下按公式计算的的应力范围条件下按公式计算的c值列于值列于表表13中。中。13、积累计算积累计算在在按按有有关关标标准准规规则则，或或根根据据工工作作载载荷荷或或依依赖赖类类似似结结构构的的数数据据编编制制出出载载荷荷谱谱后后，一一般般将将其其循循环环次次数数表表示示，采采用用Palmgren-Miner规规则则进进行行积积累累损伤计算，即损伤计算，即式中：式中：ni载荷谱中应力范围为载荷谱中应力范围为i的循环次数；的循环次数；Ni根根据据相相关关接接头头细细节节得得到到的的常常幅幅应应力力范范围围i的的疲疲劳寿命。劳寿命。