7N01铝合金十字接头抗疲劳设计.pdf

节选段落一：
 
7N01 铝合金十字接头抗疲劳设计
王    苹1,3
，    米莉艳
2
，    于谊飞
1
，    董平沙
3
(1. 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨　150001；2. 中车唐山机车车辆有限公司
技术研究中心，唐山　064000；3. 哈尔滨工业大学 (威海)，威海　264209)
摘    要： 首次针对铝合金十字接头的疲劳失效模式开展研究. 


节选段落二：
对于承载十字接头失效，常见有两种疲劳失效
模式：焊根失效 (mode B)和焊趾失效 (mode A). 对
于焊趾失效，裂纹相当于在母材中扩展，容易监测
且裂纹扩展速率慢；而当裂纹在焊根位置产生时，
裂纹扩展路径为焊缝区，监测到宏观裂纹时剩余寿
命不足 20%，为重大安全隐患，因而在结构抗疲劳
设计中必须避免焊根失效[5-7]
. 传统的十字接头设
计中仅对焊缝尺寸最小值有所规定，对不同焊脚尺
寸与失效模式的关系鲜见研究，同时并未考虑十字
接头的接头质量 (焊接变形、未熔合等)[8]. 


节选段落三：
在实际
接头中，由于焊接的集中热作用造成的高温度梯度
分布，焊接填充量与焊接顺序等往往会产生焊接变
形与未熔合等缺陷，在此前提下，如何量化设计十
字接头满足其疲劳寿命最佳. 研究基于结构应力
法，分析十字接头几何特征、焊缝质量等对其疲劳
性能的影响，同时结合疲劳试验开展验证，实现准
确预测铝合金十字接头断裂模式，为十字接头疲劳
设计提供理论支撑.
1    试板及疲劳试验方法
研究中母材为国产 7N01铝合金，其弹性模量
为 0.7 GPa，屈服强度 270 MPa，泊松比为 0.33，为
Al-Mg-Zn系铝合金，为热处理时效强化型铝合金，
具有较高的强度硬度，但是塑性和延展性较低.