机械工程学报

作者：雷林森, 李向伟, 邢世柱, 刘小超, 李永哲, 裴宪军

单位：1. 东南大学机械工程学院 南京 211189； 2. 高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室 南京 211189； 3. 江苏省空天机械装备工程研究中心 南京 211189； 4. 齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 齐齐哈尔 161002； 5. 大连海事大学船舶与海洋工程学院 大连 116026

关键词：高周疲劳,低周疲劳,焊接结构,结构应变,疲劳参数,主E-N曲线；

基金：国家自然科学基金(12102090，52275316)和江苏省自然科学基金(BK20210234)资助项目

工程焊接结构服役条件日益严苛，导致其在服役周期内往往会承受高/低周疲劳载荷的共同作用。为统一分析高/低周疲劳载荷给焊接结构造成的疲劳损伤，对结构应力参数进行扩展，给出结构应变参数定义。针对工程应用中普遍存在的三种横向约束条件及三种弹塑性本构模型，提出根据截面合力及合力矩计算结构应变参数的具体方法。结构横向约束条件包括平面应力、平面应变和给定三维应力约束因子条件；弹塑性本构关系包括线性强化模型、Ramberg-Osgood硬化模型和自定义应力-应变曲线硬化模型。利用结构应变方法及主E-N曲线对872组不同母材焊接结构的高/低周疲劳数据进行分析。结果表明，等效结构应变参数可以统一分析不同母材焊接接头的高/低周疲劳数据。相对于等效结构应力参数，等效结构应变是用于评估焊接结构疲劳行为的更普适疲劳参数，可以统一分析不同母材、不同接头类型的焊接接头高/低周疲劳行为。

来源：2025年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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