分享:Silver Bridge坍塌事件——焊接疲勞缺陷惹的禍
焊接結構在眾多工程領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載荷作用,長此以往易發生疲勞破壞。據統計90%的焊接結構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是一座鋼結構橋梁,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現,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]。
為保證設備的安全運行,人們一直在努力尋找能準確預測焊接結構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、焊趾區的幾何外形對焊接結構疲勞壽命產生的影響進行了研究,也發展了焊接結構的延壽技術。本文介紹了焊接結構疲勞壽命的預測方法、影響焊接結構疲勞壽命的因素和延壽技術的研究現狀和進展。
1. 疲勞評定方法
根據焊接接頭周圍的應力分布,可將其分為3個區,分別是名義應力區、結構應力區、缺口應力區,如圖2所示,由此發展出3種焊接結構的疲勞評定方法:名義應力法、熱點應力法、局部法[4−5]。