水下承壓結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力測(cè)試研究及分析

水下承壓結(jié)構(gòu)作為大型焊接結(jié)構(gòu)，殘余應(yīng)力是不可忽略的。研究表明，殘余應(yīng)力對(duì)水下承壓結(jié)構(gòu)的承載性能及疲勞性能均會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此，準(zhǔn)確掌握水下承壓結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力規(guī)律可為結(jié)構(gòu)服役安全性評(píng)估及結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力消除提供支撐和依據(jù)。

在眾多殘余應(yīng)力測(cè)試方法中，盲孔法因其適用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。本文采用三軸應(yīng)變片對(duì)高強(qiáng)度鋼錐柱結(jié)合結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試。測(cè)試得到錐柱結(jié)合結(jié)構(gòu)典型測(cè)點(diǎn)的殘余應(yīng)力分布規(guī)律可為水下承壓結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估和殘余應(yīng)力消除提供支撐，具有一定工程意義。

殘余應(yīng)力測(cè)試設(shè)備

儀器采用聚航科技的JHMK多點(diǎn)殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)，由JHYC靜態(tài)應(yīng)變儀和JHZK鉆孔裝置組成。軟件進(jìn)行設(shè)置后，自動(dòng)實(shí)時(shí)計(jì)算殘余應(yīng)力，并實(shí)時(shí)顯示和保存應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值，測(cè)量直觀明了，精度高。

錐柱結(jié)合結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)Ｐ筒牧蠟?/span>800MP高強(qiáng)度鋼。在模型內(nèi)表面凸錐-大圓柱殼環(huán)焊縫附近布置3個(gè)殘余應(yīng)力測(cè)點(diǎn)，由于結(jié)構(gòu)形式限制，第1個(gè)測(cè)點(diǎn)距離焊縫根部20mm，其余各測(cè)點(diǎn)相隔20mm。

殘余應(yīng)力測(cè)試結(jié)果及分析

以0.2mm為步長(zhǎng)，采集0-2.0mm鉆孔深度下的釋放應(yīng)變值。錐柱結(jié)合結(jié)構(gòu)內(nèi)表面凸錐環(huán)縫3個(gè)測(cè)點(diǎn)殘余應(yīng)力結(jié)果如圖1所示。

圖1 水下承壓結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力實(shí)測(cè)值

由圖可知：測(cè)點(diǎn)距離焊趾越遠(yuǎn)，垂直焊縫方向和沿焊縫方向殘余應(yīng)力值越低，這與預(yù)期相符。環(huán)焊縫內(nèi)表面測(cè)點(diǎn)縱向殘余應(yīng)力值為425MPa（距離焊縫20mm處，約0.5σs），周向殘余應(yīng)力極值為351MPa（距離焊縫20mm處，約0.4σs）。

總結(jié)

使用JHMK多點(diǎn)殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試，實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，操作方便，軟件功能豐富，快速得出可靠結(jié)果。如果您還想了解更多產(chǎn)品信息，可隨時(shí)聯(lián)系南京聚航科技有限公司！