作者| 模拟秀专栏作者 裴宪军

1.在正文前写

焊接技术作为现代制造业的支柱技术之一，是制造强国的关键保障。焊接结构因其整体性强、重量轻、经济性好等优点，广泛应用于轨道交通、航空航天、船舶、重型装备等领域。轴承安全问题一直是业界关注的热点。但焊接接头组织和性能不均匀，应力集中大，存在残余应力、变形甚至焊接缺陷，导致焊接接头是整体结构中最容易发生疲劳损伤的部位。据统计，在焊接结构失效中，有70%-90%是由于焊接接头疲劳断裂造成的[1]。所以，如何准确有效地对焊接结构进行疲劳分析，包括疲劳寿命预测和抗疲劳优化设计，是保证金属工程结构安全可靠运行的关键。????????

基于结构应力法的焊接结构疲劳评价及案例分析（上）总结了焊接结构疲劳的特殊性及国内外焊接疲劳研究现状，重点介绍了结构应力+SN曲线法（即美国工程师协会 ASME 标准方法）。本文（下）以正交异性板钢桥梁结构为例，详细介绍了结构应力法分析焊接接头疲劳问题的具体步骤。采用有限元软件+Excel后处理进行分析。后续笔者会在模拟秀官网和App个人专栏上传视频教程单位应力疲劳，分别介绍了采用二维和三维有限元模型+结构应力+主SN曲线法对OSD钢桥焊接接头进行疲劳分析的具体步骤。，欢迎各位同仁和专家指正，批评指正，共同进步。

2.原始测试数据

上海交通大学程斌教授课题组对成组尺寸正交异性钢桥进行了详细的高周疲劳试验[2, 3]单位应力疲劳，为研究OSD钢桥的疲劳行为提供了宝贵的试验数据。试验具体情况如下： 接头试件6个，采用U型筋和盖板焊接而成。试件编号为H-RD-1～H-RD-6，盖板长、宽、厚分别为1000、400、16mm。纵肋为U形肋，外开口300mm，宽400mm，壁厚8mm。圆钢中心距盖板边缘50mm。焊接方法为二氧化碳气体保护焊，焊缝8mm。图 1 显示了试样的结构和焊缝的位置。

试验分两种加载情况，即试件H-RD-1、H-RD-2、H-RD-3中心加载，加载中心与盖板中心重合; H-RD-4、H-RD-5、H-RD-6试件采用偏心加载，加载中心距盖板边缘350mm（即U肋与盖板）。具体如图1[3]所示，装载面积为250mm×250mm。疲劳载荷的应力比为R=0.1，加载频率为3-4赫兹。