The effect of weld residual stress on fracture toughness at the intersection of two welding lines of offshore tubular structure

Due to the spatial complexity and fabrication characteristics of offshore platforms, it is inevitable to encounter overlaps or proximity of weld lines in tubular joints. Several international standards such as American Petroleum Institute (API), American Welding Society (AWS), and American Institute of Steel Construction (AISC) regulate the minimum distance between primary weld beads; however, any logical and detailed background of this limitation has not been presented. For a non-compliant weld joint where the regulation is not met, fracture toughness calculation is a typical index to verify the structural integrity.This research consists of two parts. First, weld residual stress distributions are calculated by a 3D thermo-mechanical nonlinear Finite Element Analysis. Two crossing welds, a T-weld crossing on a butt weld, are simulated in one model. A separate tee and a butt welding simulations are also performed for a comparative purpose. Second, SIFs and J-integral values are calculated at the surface and deepest crack tip locations for four different types of semi-elliptical surface cracks. Four cracks are embedded into the weld model and the residual stress distribution from the 3D thermo-mechanical FEA are mapped to a 3D FE crack model as initial conditions. An additional axial tensile load is also imposed. SIF values are compared with those using the weighting function method for the butt weld model subject to three load cases, i.e., tensile stress only, weld residual stress only, and both of them. From the simulation, a tubular joint containing a chord girth weld intersected with weld beads of brace is found to show lower the SIF values than that having only a girth weld on chord.     

新型节能材料在严寒地区高铁站房的应用研究——以齐齐哈尔南站为例

严寒地区站房节能设计是设计中重点考虑的问题,优秀的节能设计不仅可以给室内提供舒适的热环境,也降低能耗。近年来新型节能材料的不断出现为节能设计提供新的方向,齐齐哈尔南站节能设计中在屋面、墙体、玻璃幕墙等部位使用多项新材料,有效降低围护结构的传热系数,阻止室内热量向室外散失,经使用后实地测试室内温度均超过设计温度。     

船底主要支撑构件焊缝研究

参照钢结构中角焊缝设计方法,得出主要支撑构件角焊缝强度校核准则。通过有限元法与计算模型法求出一艘单壳散货船船底主要支撑构件焊缝的应力。计算结果表明,CSR-BC规范中此处焊接系数的设置满足强度要求,且两种算法计算出的焊缝应力数值相近;对验证现行CSR-BC规范焊脚高度的安全性以及优化焊接系数规格表具有一定参考价值。     

摩托车不锈钢紧固件的热处理

随着摩托车向轻量化、节能化及环保化发展,对摩托车紧固件也提出了轻量化、更高设计应力及更合理坚固技术要求。为减小高强度坚固件氢脆断裂的危险,采用不锈钢和耐热钢制造发动机螺栓是最有效的措施之一。尽管不锈钢材料牌号有很多种,但还需通过正确的热处理工艺手段,才能更好地发挥不锈钢的性能,因此,热处理工艺是提高不锈钢紧固件品质和使用可靠性的重要保证。     

平行流冷凝器在大型货车空调中的应用

空调系统是现代货车的重要组成部分,空调系统性能的优劣关系到驾驶安全。平行流冷凝器作为新一代高效冷凝器,具有体积小、结构紧凑、换热效率高等诸多优点,可提高货车空调性能。本文就平行流冷凝器在大型货车上的应用进行了分析,总结出：在货车上应用平行流冷凝器不仅投资可减少,还可以降低油耗和变暖总当量（TEWI）,节能和环保效果较好...     

超声冲击对镁合金焊接接头疲劳性能的研究现状

概述了镁合金及镁合金焊接接头疲劳性能国内外研究现状,指出了目前镁合金焊接接头疲劳性能研究存在的问题与不足,最后分析了提高镁合金焊接接头疲劳性能和疲劳寿命的研究趋势.超声冲击方法不仅可以有效地降低焊接接头的应力集中系数,降低接头的残余拉伸应力,甚至在焊接接头表面造成残余压应力,还可以细化焊缝及其附近区域的显微组织,甚至达...     

HTS-A钢对接接头的双轴疲劳试验研究

开展了HTS-A钢对接焊接试件的双轴疲劳试验.通过一组试件在纵向受弯和垂向受压循环载荷作用下的试验研究,得到了不同双轴载荷比情况下的试件断口形式及疲劳寿命.根据试验过程中记录的裂纹扩展数据,回归了不同载荷比情况下的Paris公式,从而推算裂纹扩展寿命.进而通过总寿命减去裂纹扩展寿命得到裂纹的萌生寿命.结果表明,垂向循环压力载荷缩短了试件的疲劳寿命,且对萌生寿命的影响大于对扩展寿命的影响.     

CMT冷金属过渡技术在管道外部根焊中的应用

在长输油气管道的焊接施工中,管道的根部打底焊接质量非常重要.与过去传统的根焊相比,应用CMT(cold metal transfer)冷金属过渡技术,在管道焊接尤其是管道的外部根焊上,焊接质量和焊接效率得到了非常大的提升,可以获得良好的焊接效果.介绍了CMT系统的组成以及技术特点,应用结果表明该方案具有可行性.     

等壁厚钢管桩横向焊缝应力集中系数的数值模拟

大型海洋工程结构多常用钢管桩,在钢管桩的制作和安装过程中通常会产生环向对接焊缝,由管节偏位引起的环向焊缝应力集中现象是焊缝疲劳热点应力评估和焊缝疲劳安全分析的重要影响因素.通过实用近似分析方法,研究在轴向拉力和平面内弯矩单独作用下等壁厚对接焊缝应力集中间题,得出等壁厚拉弯构件对接焊缝应力集中系数的近似计算公式;根据对钢...     

MAG冷焊及其在轴失重型失效修复中的应用研究

针对轴和转子的失重型失效,比较了几种焊补方法的优缺点,选定熔化极混合气体保护冷补焊(MAG冷焊)修复方法,进行了大比尺模拟修复试验,并做了相应的金相、硬度分布和应力分析。试验结果表明,MAG冷焊方法可实现焊补焊缝与艉轴100%冶金结合,100%致密,无剥离风险,且与被修复件材质相近,既能保证失重轴强度恢复,又可有效的抑制焊接残余应力。