【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接接头的，具体而言，涉及基于临界距离理论的cfrp加固焊接接头疲劳评估方法。
技术介绍
1、焊接作为一种重要的连接方式，广泛应用于钢桥中，比如十字接头和t形接头等，考虑到应力集中和焊接残余应力，这些焊接接头在循环载荷下很容易产生疲劳裂纹，为了提高疲劳性能，采用了一些有效的加固方法来降低裂纹尖端的应力，采用具有高强度、轻量化和抗腐蚀性能好的cfrp来修复损伤区域是目前比较有效的方法之一，可以大大提高开裂构件的疲劳寿命，因此对于cfrp加固损伤开裂焊接接头的疲劳寿命预测尤为重要。
2、名义应力法和热点应力法经常被使用于焊接接头的疲劳寿命评估，然而对于使用cfrp补片加固的含裂纹焊接接头，这两种方法无法表征应力场并直接评估疲劳寿命，也便是无法对cfrp加固焊接接头的疲劳寿命进行快速、方便、准确的评估。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的问题是：提供基于临界距离理论的cfrp加固焊接接头疲劳评估方法，能够对cfrp加固焊接接头的疲劳寿命进行快速、方便、准确的评估。
2、为解决上述问题，本专利技术提供基于临界距离理论的cfrp加固焊接接头疲劳评估方法，包括以下步骤：
3、步骤s1，获取光滑未焊接试件并进行疲劳试验得到相应的结果数据；
4、步骤s2，获取并针对cfrp加固焊接接头上的缺口根部，以距离所述缺口根部预设距离一半处某一点的应力作为有效应力绘制得到第一坐标图，以距离所述缺口根部预设距离之间的应力平均值作为有效应力绘制得到
5、步骤s3，根据所述第一坐标图、所述第二坐标图、所述第三坐标图和所述结果数据处理得到一有效应力幅，并根据所述有效应力幅和所述结果数据评估得到对应的疲劳寿命最终值。
6、优选的，所述步骤s1中，对所述光滑未焊接试件进行疲劳试验得到对应的一第一材料系数、一第二材料系数和光滑s-n曲线中na循环下的一负反斜率和一参考应力幅作为所述结果数据。
7、优选的，所述步骤s3包括：
8、步骤s31，根据所述第一材料系数、所述第二材料系数和预设的一疲劳寿命初始值处理得到对应的一临界距离；
9、步骤s32，于所述第一坐标图、所述第二坐标图和所述第三坐标图中分别提取得到对应的最大主应力幅、第一局部极坐标和第二局部极坐标，并根据所述最大主应力幅、所述第一局部极坐标、所述第二局部极坐标和所述临界距离得到对应的所述有效应力幅；
10、步骤s33，根据任一所述有效应力幅、光滑s-n曲线中na循环下的所述参考应力幅和所述负反斜率得到一疲劳寿命预估值；
11、步骤s34，判断所述疲劳寿命预估值是否与所述疲劳寿命初始值相同：
12、若是，则将所述疲劳寿命预估值作为所述疲劳寿命最终值；
13、若否，则将所述疲劳寿命预估值作为所述疲劳寿命初始值并返回所述步骤s31。
14、优选的，所述步骤s31中，通过以下计算公式得到所述临界距离：
15、
16、其中，
17、l(ni)表示所述临界距离；
18、a表示所述第一材料系数；
19、b表示所述第二材料系数；
20、ni表示所述疲劳寿命预估值。
21、优选的，所述步骤s32中，通过以下计算公式得到所述有效应力幅:
22、
23、
24、
25、其中，
26、δσeff表示所述有效应力幅；
27、l(ni)表示所述临界距离；
28、δσ1表示所述最大主应力幅；
29、θ表示所述第一局部极坐标；
30、r表示所述第二局部极坐标。
31、优选的，所述步骤s33中，通过以下计算公式得到所述疲劳寿命预估值：
32、
33、其中，
34、nj表示所述疲劳寿命预估值；
35、na表示所述光滑s-n曲线中na循环对应的横轴值；
36、m表示所述负反斜率；
37、δσa表示所述参考应力幅；
38、δσeff表示所述有效应力幅。
39、优选的，所述步骤s1中，对所述cfrp加固焊接接头进行疲劳试验得到对应的一应力强度因子门槛值、一断裂韧性值、抗拉强度值和所述光滑s-n曲线中ns循环下的一静态载荷强度值，并根据所述断裂韧性值、所述抗拉强度值和所述静态载荷强度值得到所述第一材料系数和所述第二材料系数。
40、优选的，通过以下计算公式得到所述第一材料系数和所述第二材料系数：
41、
42、
43、其中，
44、na表示所述光滑s-n曲线中na循环对应的横轴值；
45、ns表示所述光滑s-n曲线中ns循环对应的横轴值；
46、a表示所述第一材料系数；
47、b表示所述第二材料系数；
48、m表示所述负反斜率；
49、σs表示所述静态载荷强度值；
50、δkth表示所述应力强度因子门槛值；
51、δσa表示所述参考应力幅；
52、δkic表示所述断裂韧性值；
53、σb表示所述抗拉强度值。
54、本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中通过疲劳试验获取相应的结果数据，并针对cfrp加固焊接接头上的cfrp加固焊接接头建立第一坐标图、第二坐标图和第三坐标图以计算出有效应力幅，进而通过有效应力幅和结果数据评估出疲劳寿命最终值，整个试验过程、绘图过程和计算过程快速、方便且准确。
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1.基于临界距离理论的CFRP加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的CFRP加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤S1中，对所述光滑未焊接试件进行疲劳试验得到对应的一第一材料系数、一第二材料系数和光滑S-N曲线中NA循环下的一负反斜率和一参考应力幅作为所述结果数据。
3.根据权利要求2所述的CFRP加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
4.根据权利要求3所述的CFRP加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤S31中，通过以下计算公式得到所述临界距离：
5.根据权利要求3所述的CFRP加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤S32中，通过以下计算公式得到所述有效应力幅:
6.根据权利要求3所述的CFRP加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤S33中，通过以下计算公式得到所述疲劳寿命预估值：
7.根据权利要求2所述的CFRP加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤S1中，对所述光滑未焊接试件进行疲劳试验得到对应的一应力强
8.根据权利要求7所述的CFRP加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，通过以下计算公式得到所述第一材料系数和所述第二材料系数：
...【技术特征摘要】
1.基于临界距离理论的cfrp加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的cfrp加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤s1中，对所述光滑未焊接试件进行疲劳试验得到对应的一第一材料系数、一第二材料系数和光滑s-n曲线中na循环下的一负反斜率和一参考应力幅作为所述结果数据。
3.根据权利要求2所述的cfrp加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
4.根据权利要求3所述的cfrp加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤s31中，通过以下计算公式得到所述临界距离：
5.根据权利要求3所述的cfrp加固焊接接头疲劳评估方法，其特征在于，所述步骤s3...
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