焊接結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)或評(píng)定過(guò)程中涉及的各種應(yīng)力

焊接結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)或評(píng)定過(guò)程中，計(jì)算或測(cè)量應(yīng)力時(shí)，應(yīng)注意應(yīng)力類(lèi)型，不同的應(yīng)力類(lèi)型對(duì)應(yīng)有不同的疲勞強(qiáng)度，或?qū)?yīng)有不同的S-N曲線(xiàn)表達(dá)方式。

焊接結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)或評(píng)估時(shí)應(yīng)當(dāng)注意用什么樣的應(yīng)力類(lèi)型呢?美國(guó)AAR標(biāo)準(zhǔn)及當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用的應(yīng)力類(lèi)型主要是名義應(yīng)力;歐洲焊接界使用的應(yīng)力類(lèi)型主要是名義應(yīng)力，熱點(diǎn)應(yīng)力，或稱(chēng)之為幾何應(yīng)力，前者用于工程，后者用于研究：而美國(guó)從2007年起，在A(yíng)SME(2007)標(biāo)準(zhǔn)中用的是結(jié)構(gòu)應(yīng)力及等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

由于名義應(yīng)力是平均意義上的應(yīng)力，這是為什么從有限元計(jì)算結(jié)果拾取名義應(yīng)力時(shí)，不要從“焊縫”上拾取的基本原因。

同時(shí)，還要強(qiáng)調(diào)指出：對(duì)于機(jī)車(chē)車(chē)輛而言，不論是車(chē)體，還是轉(zhuǎn)向架，其焊趾附近的平均意義上的名義應(yīng)力，或?qū)儆趩蜗驊?yīng)力狀態(tài)，或?qū)儆陔p向應(yīng)力狀態(tài)，拾取時(shí)，如果是雙向應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)拾取最大主應(yīng)力代表名義應(yīng)力參與計(jì)算，具體規(guī)定，見(jiàn)BS、IIW標(biāo)準(zhǔn)。

多少年來(lái)，工程中的S-N曲線(xiàn)一直采用名義應(yīng)力表示(不可將它與用熱點(diǎn)應(yīng)力表示的S-N曲線(xiàn)混為一談，比較而言，后者很難獲得)，其歷史原因是，研究總是從簡(jiǎn)單問(wèn)題開(kāi)始，名義應(yīng)力可以用材料力學(xué)的公式計(jì)算，或者用貼片的方法測(cè)試，對(duì)簡(jiǎn)單的焊接接頭而言，名義應(yīng)力是合適的，雖然人們知道疲勞破壞總是發(fā)生在在焊縫上，但是，如何在焊縫上獲得那些應(yīng)力，卻是困難的。

從名義應(yīng)力到熱點(diǎn)應(yīng)力，人們一直沒(méi)有停止對(duì)焊縫或焊根上的高度非線(xiàn)性應(yīng)力的追求，但是，直到董平沙教授提出了結(jié)構(gòu)應(yīng)力的概念之后，以及2007年美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)中增加了董平沙教授發(fā)明的《網(wǎng)格不敏感的結(jié)構(gòu)應(yīng)力法及主S-N曲線(xiàn)法》，這個(gè)問(wèn)題才得以根本解決。