盾构机T形焊接结构的纯弯曲疲劳寿命研究.pdfVIP

机械设计与制造 第 8期 124 Machinery Design Manufacture 2012年 8月 文章编号：1001—3997(2012)08—0124—02 盾构机T形焊接结构的纯弯曲疲劳寿命研究 武彦杰 覃寿同 赵冰清 熊李依 (郑州大学，郑州 450001) FatigueLifeStudyonPureBendingofT-weldedComponentofShieldMachine wuYan-jie，QINShou-tong，ZHAOBing-qing，XIONGLi-yi (ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China) 、●十’J q + 一 ， 、● ● 一 十 1 b ● I一 十 、●一 十●— d ht 十 1、● _ _ q ’ 十4 q ● ● 、● ^ ● q、● _ 十J _ + q |一 ^ ● 、t十 p ’ ， 【摘 要】虽说盾构机刀盘的失效主要是刀盘和刀具的磨损，但是破坏力最强的还是疲劳裂纹导致 的断裂甚至是刀盘的解体。T形焊接结构是盾构机刀盘的一个关键结构，盾构机刀盘的疲劳寿命在很大 程度上取决于关键结构的疲劳寿命。通过对该T形焊接结构的纯弯曲疲劳试验，得出疲劳寿命值，经过 拟舍得出该结构的S—N曲线，并基于ANSYSWorkbench对该结构进行仿真分析，揭示了该结构的一些 疲劳寿命特性，实验结果验证了这些特性的正确性，为以后的研究提供了理论和实际支持。 关键词：疲劳寿命；焊接；ANSYSWorkbench；S—N曲线 【Abstract】Thoughthefailureoftheshieldcutterisbecauseofthewearandtearofcutterandcutting tool,themostdestructivefailureisthecrackwhichmayleadtothefractureorcollapseofthecutter．Thet— weldedcomponentis。crucialcomponentofshieldmachinecutter，whichfatiguelifemayseriouslyaffectthe lifeofhradrockshieldmachinecutter．Throughfatiguelfieexperimentoft--weldedcomponentthefa- tiguelifevalueisobtained．thentheS—Ncurvesiobtainedbyfittin~nadthefatiguelifechraactersiticsofthe componentorerevealedbasedonANSYSWorkbenchsimulation．Theexperimentalresultsverifythecorrect—— ?tessofthesefeatures，whichprovideatheoreticalnadpracticalsupportforthefuturestudy． KeyW ords：FatigueLife；W eld：ANSYSW orkbench； _NLine 中图分类号：TH16；Tu621 文献标识码：A 1引言 劳试验结果具有很大的分散性，主要是由材料的不均匀性、试件 的形状和尺寸的不一致性、加工过程的不一致性等引起的21-31。所 疲劳损伤发生在受交变应力(或应变)作用的零件和构件 ， 零件和构件在低于材料屈服极限的交变应力(或应变)的反复作 以名义上相同的一组试件也可能存在一定差别，在此我们采用常 用下，经过一定的循环次数以后，在应力集中部位萌生裂纹