1.一种焊接钢结构的疲劳损伤计算方法,其特征在于,包括:S1:建立焊接细节疲劳抗力的全空间曲线模型;
S2:基于焊接细节处的焊接残余应力以及车载作用下的焊接细节结构时程应力,计算焊接细节结构的真实时程应力;
S3:利用雨流计数法对所述真实时程应力进行处理,并基于处理结果计算等效应力幅和总应力循环次数;
S4:利用建立的所述全空间曲线模型,计算与所述等效应力幅相对应的疲劳寿命;
S5:基于计算的所述疲劳寿命以及所述总应力循环次数,计算焊接钢结构的疲劳损伤;
所述建立焊接细节疲劳抗力的全空间曲线模型具体包括:S11:建立焊接细节疲劳抗力的全空间曲线模型的基本公式:S(N)=a(N+B)b+c (1)其中,S为应力幅,N为所述应力幅对应的疲劳寿命,a、b、c和B为公式参数;
S12:利用钢材的静力拉伸试验,获取所述钢材的极限拉伸强度σu;
S13:将(1,σu)带入式(1)得:σu=aBb+c (2)
其中,1,σu分别为所述曲线模型的起始点对应的疲劳寿命和应力幅;
S14:将(Nk,σk)带入式(1)得:其中,Nk,σk分别为所述曲线模型的第二个拐点对应的疲劳寿命和应力幅;
S15:将(NGCF,σGCF)带入式(1)得:其中,NGCF,σGCF分别为所述曲线模型的终止点对应的疲劳寿命和应力幅;
S16:联立式(2)、(3)和(4)求解得:S17:计算得到σGCF:
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其中,Hv为材料的硬度,NGCF取为10;
S18:计算得到σk、Nk:
σk=0.5σu (9)
联立式(9)和(10)求解得到σk和Nk;
S19:计算得到σ′k:
σ′k=0.9σu (11)
其中,σ′k为所述曲线模型的第一个拐点对应的应力幅;
S110:基于焊接细节的疲劳试验,获取不同应力幅Si下的S-N散点图S(Ni)=Si,其中,Ni为应力幅Si对应的试验疲劳寿命,并建立试验散点图的线性回归模型:N=f(S)=bS+n (12)其中,n为根据试验数据拟合的线性回归参数;
S111:将式(11)带入式(12),求解得到N′k,所述N′k为所述曲线模型的第一个拐点对应的疲劳寿命;
S112:将b代入式(5)、(6)、(7),计算得到a、c和B。
2.根据权利要求1所述的焊接钢结构的疲劳损伤计算方法,其特征在于,所述利用雨流计数法对所述真实时程应力进行处理,并基于处理结果计算等效应力幅和总应力循环次数具体包括:S31:采利用雨流计数法对所述真实时程应力进行处理,得到应力幅SAi和与所述应力幅SAi对应的应力循环次数ni;
S32:根据下述公式计算等效应力幅SAeq和总应力循环次数N:N=∑ni。
3.根据权利要求2所述的焊接钢结构的疲劳损伤计算方法,其特征在于,按照以下公式计算与所述等效应力幅相对应的疲劳寿命Neq:
4.根据权利要求3所述的焊接钢结构的疲劳损伤计算方法,其特征在于,按照以下公式计算焊接钢结构的疲劳损伤:D=N/Neq。
5.根据权利要求1所述的焊接钢结构的疲劳损伤计算方法,其特征在于,所述基于焊接细节处的焊接残余应力以及车载作用下的焊接细节结构时程应力,计算焊接细节结构的真实时程应力具体包括:S21:根据钢结构焊接细节设计图纸,建立所述焊接细节的热-固耦合分析有限元模型,并基于所述热-固耦合分析有限元模型计算得到所述焊接细节处的焊接残余应力σr;
S22:根据钢结构焊接细节设计图纸,建立所述焊接细节的结构应力分析有限元模型,并基于所述结构应力分析有限元模型计算得到车载作用下的焊接细节结构时程应力σs(t);
S23:根据下述公式计算焊接细节结构的真实时程应力σt(t):σt(t)=σr+σs(t)
其中,t表示时间。