分享:Silver Bridge坍塌事件——焊接疲勞缺陷惹的禍
焊接結(jié)構(gòu)在眾多工程領(lǐng)域中都有著大量的應(yīng)用[1],在服役過(guò)程中會(huì)受到復(fù)雜的循環(huán)載荷作用,長(zhǎng)此以往易發(fā)生疲勞破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)90%的焊接結(jié)構(gòu)破壞都是由焊接接頭的疲勞失效造成的[2],某些焊接接頭疲勞失效甚至?xí)?lái)災(zāi)難性的后果,正如上世紀(jì)美國(guó)的Silver Bridge坍塌事件,Silver Bridge是一座鋼結(jié)構(gòu)橋梁,位于西弗吉尼亞州歡樂(lè)點(diǎn)(Point Pleasant)與俄亥俄州加利波利斯(Gallipolis)之間,由于兩條疲勞裂紋未能及時(shí)地被發(fā)現(xiàn),大橋于1967年12月倒塌,倒塌后的大橋如圖1所示,整個(gè)倒塌過(guò)程不足20 s,造成46人死亡的重大事故[3]。
為保證設(shè)備的安全運(yùn)行,人們一直在努力尋找能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命和疲勞強(qiáng)度的方法,同時(shí)對(duì)焊接缺陷、焊接殘余應(yīng)力、焊趾區(qū)的幾何外形對(duì)焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究,也發(fā)展了焊接結(jié)構(gòu)的延壽技術(shù)。本文介紹了焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的預(yù)測(cè)方法、影響焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命的因素和延壽技術(shù)的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展。
1. 疲勞評(píng)定方法
根據(jù)焊接接頭周?chē)膽?yīng)力分布,可將其分為3個(gè)區(qū),分別是名義應(yīng)力區(qū)、結(jié)構(gòu)應(yīng)力區(qū)、缺口應(yīng)力區(qū),如圖2所示,由此發(fā)展出3種焊接結(jié)構(gòu)的疲勞評(píng)定方法:名義應(yīng)力法、熱點(diǎn)應(yīng)力法、局部法[4−5]。