含错位效应十字焊接接头疲劳可靠性评估宋威1，满铮2，徐杰2，魏守盼3，崔慕春3，侍孝建3，刘雪松4(1.徐州工程学院,徐州,221111；2.中国矿业大学,徐州,221008；3.徐州徐工矿业机械有限公司,徐州,221000；4.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)摘要：探究缺陷效应对焊接件疲劳性能的影响是控制焊接质量的重要内容.文中引入焊接缺陷参数的影响，基于累计寿命-临界损伤建立含缺陷承载十字焊接接头疲劳可靠性分析模型.首先，根据结构件焊缝和缺陷参数以及载荷条件，建立有限元计算模型，并基于平均应变能密度方法(averagestrainenergydensitymethod，SED)和热点应力方法(hotspotmethod，HS)等评估方法探究各特征参数对疲劳性能的影响.其次，结合BP神经网络和Miner线性累计损伤准则建立可靠性分析模型，以概率统计相关参数为基础系统分析疲劳载荷和变异系数对于疲劳可靠性指标的影响.结果表明，位移和角错位及其概率分布参数显著影响焊件的疲劳寿命分布及可靠性概率，该可靠性模型为工程焊件的疲劳寿命设计及监测检修提供参考依据.创新点：(1)结合平均应变能密度理论，建立包含焊缝特征和混合缺陷等特征参数的可靠性分析模型.(2)基于概率统计理论，从缺陷分布和离散度各角度对疲劳损伤进行系统分析.关键词：焊接缺陷；错位缺陷；疲劳可靠性；局部分析方法中图分类号：TG441.7;TG405文献标识码：Adoi：10.12073/j.hjxb.202206290010序言承载十字焊接接头广泛用于交通运输、船舶工程、海洋平台等结构工程领域，在结构连接、承载、整体性方面具有明显优势.焊接区域组织结构的形成来源于热、力和冶金组织的综合作用，常是裂纹、咬边、错位等缺陷产生的重点区域，并在后续接头服役过程中成为影响接头承载能力和疲劳寿命的主要因素[1].长裂纹及咬边在接头加工及质量检测中容易避免，而错位缺陷修复在焊接构件制造中较为困难，因此焊后成形的含错位缺陷结构疲劳性能评价尤为重要.焊接接头错位的种类分为两种，分别为位移错位及角错位，或两种错位缺陷并存.其在焊接疲劳评估标准中均有描述和分析，如IIW[2]、Eurocode3[3]、BS7910[4]，此类标准中错位缺陷常以容差形式考虑在各类型焊件的评估方法和疲劳等级中.但在复杂焊接工艺和环境因素的影响下，焊接结构几何特征和缺陷参数的不确定性会显著影响构件损伤进程，对焊接结构的安全服役及可靠性提升带来挑战[5].因此，结合不确定性量化含错位效应焊接接头结构的疲劳寿命和疲劳损伤具有重要...
