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用[1],在服役過程中會受到復雜的循環(huán)載荷作用,長此以往易發(fā)生疲勞破壞。據(jù)統(tǒng)計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會帶來災難性的后果,正如上世紀美國的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點(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,整個倒塌過程不足20 s,造成46人死亡的重大事故[3]。
為保證設(shè)備的安全運行,人們一直在努力尋找能準確預測焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命和疲勞強度的方法,同時對焊接缺陷、焊接殘余應力、焊趾區(qū)的幾何外形對焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命產(chǎn)生的影響進行了研究,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)疲勞壽命的預測方法、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)狀和進展。
1. 疲勞評定方法
根據(jù)焊接接頭周圍的應力分布,可將其分為3個區(qū),分別是名義應力區(qū)、結(jié)構(gòu)應力區(qū)、缺口應力區(qū),如圖2所示,由此發(fā)展出3種焊接結(jié)構(gòu)的疲勞評定方法:名義應力法、熱點應力法、局部法[4−5]。