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针对焊接结构焊缝的疲劳寿命评估,目前大多数疲劳评估方法都存在一定的局限性,在预测复杂焊缝疲劳寿命时,经常会遇到焊接接头类型难以归类、焊缝应力集中难以确定等问题,无法保证准确预测焊缝疲劳寿命。主S-N曲线法在大量疲劳试验基础上,基于断裂力学理论,通过计算网格不敏感的结构应力,利用一条主S-N曲线预测焊缝疲劳寿命,极大程度地提高了寿命预测的准确度。由于复杂焊接结构焊缝数量大、焊缝节点多,焊缝疲劳寿命计算往往会产生大量离散结果数据,难以进行组织和处理,很难高效地从中获得有效信息。利用可视化技术将结果数据通过几何图形或图像的形式显示出来,可以实现交互式的处理分析结果数据,使数据表达更直观,反映的信息更全面。本文通过对主S-N曲线法焊缝疲劳寿命评估理论以及可视化方法的深入研究,将两者相结合开发了主S-N曲线法焊缝疲劳寿命计算及可视化系统,实现了对焊接结构焊缝疲劳寿命的计算以及疲劳寿命计算结果的彩色云图显示。具体研究内容如下:(1)首先,研究了主S-N曲线法基本理论,根据主S-N曲线法焊缝疲劳寿命计算方法,利用C++语言编程实现焊缝疲劳寿命计算程序;然后,通过读取ANSYS结果文件提取焊缝节点的节点力和节点力矩,利用主S-N曲线法计算焊缝的疲劳寿命;最后,利用程序计算有限元模型实例的焊缝疲劳寿命并输出计算结果,与焊缝疲劳寿命专业计算软件的计算结果进行对比,验证程序计算结果的准确性。(2)研究运用C++语言和Open Scene Graph(OSG)开源图形库编写计算结果可视化程序,实现焊接结构有限元模型和焊缝疲劳寿命计算结果彩色云图的绘制和显示。(3)研究建立主S-N曲线法焊缝疲劳寿命计算及可视化系统,将焊缝疲劳寿命计算程序和计算结果可视化程序进行集成。并利用C70E型车体作为应用实例,计算车体关键部位焊缝的疲劳寿命,绘制计算结果彩色云图,展示了系统的实际应用效果。本文开发的主S-N曲线法焊缝疲劳寿命计算及可视化系统具备FE-WELD等传统主S-N曲线法焊缝疲劳寿命计算软件所没有的三维可视化功能,与三维模型的可视化交互使得软件使用更便捷流畅。通过与传统主S-N曲线法计算软件进行计算验证,计算结果表明,系统的焊缝疲劳寿命计算结果准确,相对误差较小;计算结果可视化绘制的彩色云图颜色过渡平滑自然,能正确地反映计算结果在有限元模型焊缝上的分布规律。