本教材以焊接结构基本原理为核心编写。全书共分6章。其中第1章介绍焊接热力过程分析方法; 第2章介绍焊接接头质量与评定方法; 第3章介绍焊接接头的应力分布及强度计算; 第4章介绍焊接结构断裂行为、断裂力学分析方法和断裂控制基本原理; 第5章介绍焊接结构疲劳强度及分析方法; 第6章介绍焊接结构设计及制造基础。
绪论
0.1 焊接结构的应用
0.2 焊接结构分析方法概述
0.3 本教材的学习要点
第1章 焊接力学分析
1.1 焊接热源及其热功率
1.1.1 焊接热源
1.1.2 焊接热源的热功率
1.2 焊接传热分析
1.2.1 热传导基本概念
1.2.2 焊接温度场的解析分析
1.2.3 焊接热循环
1.3 热变形与应力
1.3.1 热变形与热应力
1.3.2 残余应力
1.4 焊接应力
1.4.1 焊接热应力
1.4.2 焊接残余应力
1.4.3 焊接残余应力对结构工作性能的影响
1.4.4 焊接应力的调节和消除
1.5 焊接变形
1.5.1 纵向收缩与弯曲变形
1.5.2 横向收缩变形
1.5.3 角变形与扭曲变形
1.5.4 屈曲变形
1.5.5 焊接变形的控制与矫正
1.6 焊接热力过程数值模拟分析
1.6.1 焊接热力过程分析
1.6.2 焊接热力过程数值模拟方法
思考题
第2章 焊接接头质量及评定
2.1 焊接接头质量概述
2.1.1 焊接接头及质量特性
2.1.2 焊接缺陷及表征
2.1.3 焊接质量评定准则
2.2 典型焊接缺陷及影响
2.2.1 典型焊接缺陷及特征
2.2.2 焊接缺陷对结构的影响
2.3 焊接裂纹分析
2.3.1 热裂纹
2.3.2 焊接冷裂纹
2.3.3 再热裂纹
2.3.4 层状撕裂
2.3.5 应力腐蚀开裂
2.4 焊接缺陷的检验
2.4.1 概述
2.4.2 焊接缺陷的无损检验
2.4.3 焊缝内部缺陷观察
2.5 焊接接头基本力学性能试验
2.5.1 拉伸与剪切试验
2.5.2 弯曲试验
思考题
第3章 焊接接头与结构强度
3.1 焊接接头及焊缝的类型
3.1.1 焊接接头的基本形式
3.1.2 焊缝类型
3.1.3 焊缝符号及标注方法
3.2 焊接接头的工作应力分布
3.2.1 电弧焊接头的工作应力分布
3.2.2 点焊接头的工作应力分布
3.2.3 形状不完整焊接构件的附加应力
3.3 焊接接头的强度非匹配
3.3.1 焊接接头强度非匹配的基本概念
3.3.2 对接接头强度非匹配的力学行为
3.3.3 异种材料界面连接失配效应
3.4 焊接接头强度计算
3.4.1 对接接头的强度计算
3.4.2 角焊缝的强度计算
3.4.3 点焊接头的强度计算
3.4.4 焊缝的许用应力
3.5 焊接管节点及强度
3.5.1 直接焊接管节点的构造形式
3.5.2 相贯焊缝的计算
3.5.3 直接焊接管节点的承载力
3.6 压力容器焊接接头与结构强度
3.6.1 压力容器焊接接头
3.6.2 压力容器焊接结构的强度
思考题
第4章 焊接结构断裂分析及控制
4.1 金属材料脆性断裂与延性断裂
4.1.1 脆性断裂
4.1.2 延性断裂
4.1.3 韧性—脆性转变
4.2 断裂力学基础
4.2.1 含裂纹构件的断裂行为
4.2.2 线弹性断裂力学
4.2.3 弹塑性断裂力学
4.2.4 剩余强度
4.2.5 动态裂纹扩展与止裂
4.3 焊接接头的断裂力学分析
4.3.1 焊接接头应力强度因子
4.3.2 含裂纹焊接接头的断裂分析
4.3.3 异种材料连接界面断裂判据
4.4 焊接结构的断裂控制
4.4.1 影响焊接结构脆性断裂的主要因素
4.4.2 焊接结构断裂控制原则
4.4.3 焊接结构抗断裂性能的试验评定方法
4.4.4 焊接结构的合于使用评定
思考题
第5章 焊接接头的疲劳强度
5.1 材料的疲劳强度
5.1.1 疲劳断裂机理
5.1.2 材料的疲劳性能
5.2 焊接接头的疲劳及影响因素
5.2.1 焊接接头的疲劳
5.2.2 影响焊接接头疲劳断裂的主要因素
5.3 焊接接头的疲劳分析方法
5.3.1 焊接接头疲劳强度分析方法
5.3.2 焊接结构疲劳裂纹扩展分析
5.3.3 腐蚀疲劳分析
5.4 焊接结构的抗疲劳设计与工艺措施
5.4.1 焊接结构的抗疲劳设计
5.4.2 焊接结构的抗疲劳工艺措施
思考题
第6章 焊接结构设计及制造
6.1 焊接结构的基本要求
6.2 焊接结构的失效与安全风险防控
6.2.1 载荷作用
6.2.2 焊接结构的失效形式
6.2.3 焊接结构安全风险防控
6.3 焊接结构承载能力的设计方法
6.3.1 常规设计方法
6.3.2 概率极限状态设计法
6.3.3 分析设计
6.3.4 面向结构完整性的设计
6.4 焊接结构的构造设计
6.4.1 截面设计
6.4.2 可达性设计
6.4.3 焊接应力和变形控制设计
6.4.4 抗震性设计
6.5 焊接结构制造
6.5.1 结构焊接工艺性
6.5.2 焊接结构制造工艺
6.5.3 焊接制造自动化与智能化
6.5.4 焊接结构制造质量控制
6.5.5 安全生产
思考题
参考文献
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