因子應該是係數
對於實際應用中，在[9]，[10處有一種簡單的方法，]，基於端部到加勁肋相差t/2（t=加勁肋厚度）的焊縫區域的結尾處的區域性公稱應力平均值。這種應力源於垂直方向的力作用加強筋結尾處的區域（txt/2），通過參照使用保守的焊喉厚度的焊接區域。疲勞強度校核，可以根據常見的承載角焊縫[3]中定義的類別進行驗算。
區域性名義焊縫應力圖3。載入100千牛頓至應力達到114兆帕，高於焊縫平均公稱應力（95兆帕）20％。在試樣中心的標稱焊縫應力為75兆帕。
最高壓力為180兆帕，然而，應以更高的疲勞等級對切斷面與上面的焊腳的區域性結構熱點應力進行評估。可以預期得到的結論是，疲勞裂紋出現在加強筋端，而不是在焊腳或焊根。
疲勞測試表現出了完全不同的失效行為[10]。大多數試樣在其中心出現裂縫，儘管這裡的應力最小。裂縫開始主要是從根部間隙（圖5）。
圖6總結了疲勞壽命測試中發現的破壞形式和作用在焊縫垂直軸上的平均公稱應力。如果使用試樣中心的名義焊接應力，在200萬次的疲勞強度時仍然基本上是上述[3]中給出的疲勞等級fat45。
此外，消除應力的試件進行疲勞試驗，圖7。這些試樣失效主要在高應力的加勁肋焊腳。從這些測試中得出的結論是：
（一）殘餘應力的似乎發揮了重要作用，及在加勁肋的端部至少對於給定的的幾何結構，焊腳（b）似乎是更關鍵的一點。
為了弄清事實，gkss對額外的殘餘應力進行測量在。存在不同的方法測定殘餘應力，大部分適合此問題[5]。選擇的中子衍射方法的優點在於其提供的材料的內部，即內部加勁肋和焊縫的結果。
測定在試件不同的位置（焊腳和焊根）在加勁肋端部以及試樣的中心作用在初始根部間隙（x方向）垂直的方向上的殘餘應力。取樣的大小是2×2×2立方公釐。圖8顯示了一般的分布和在x方向上的殘餘應力的測量值。
在這兩個部分測定中，這些應力的符號是一樣的，上面的是焊腳和焊根的殘餘壓應力，而在試樣的拉伸殘餘應力的中心進行檢測，觀察到在加勁肋端，假定在其另一端的殘餘壓應力也均衡。其結果是，疲勞試驗中根裂縫主要出現在試樣中心，而不是在加勁肋端部。在此條件下，減少在加勁肋端部的殘餘壓應力有利於應力消除，特別是腳趾裂縫。
此外，數控模擬焊接已開展[9]，使用通用有限元代軟體systus的sysweld2004。23,700固體元素組成的理想化的結構模型的四分之一已經建立，一條模擬焊接線在切口處開始在垂直對稱平面結束的。
模擬數控焊接的結果與中子掃瞄已經觀察到的殘餘應力分布類似類似。在圖中沒有繪出對應的元素屬於焊縫。 9，以方便焊腳區直接檢視。
當加勁肋的端部垂直於焊縫x方向存在壓應力的（圖9的左側部分），再次觀察到在試樣中心加勁肋端部，在焊接方向（y）存在拉伸應力，沿焊縫（圖9的右側部分）。在此次模擬中得到相似的應力結果
形成這些應力的主要原因被是支撐的中間板以及約束麵內彎曲的加勁肋焊縫在長度方向上的收縮，如圖10。。類似於垂直殘餘應力的分布，觀察前面對焊試件[2]。這些應力明顯也呈現在上下扁杆的開始位置（如圖2）
這意味著，這種殘餘應力是系統發生的，其中平面內彎曲由於焊縫收縮受到抑制。有趣的是，兩個乙個焊腳是在壓縮，而另乙個是在張力下。對於中間板的縱向加勁肋後者是容易產生疲勞破壞，，這是眾所周知的情況，在下一節會提到。
純壓應力下的疲勞失效的例子
第二個例子是關於週期性壓應力下的疲勞失效，它可以發生在高拉伸殘餘應力區，如前面的縱向加勁肋筋。因此，選試樣的[縱向加強筋11，12]來對這個問題進行深入研究，歸納如下。圖11顯示出了試樣的細節，由鋼製成，屈服強度為355 mpa角焊縫製作成兩層，產生乙個充分發展的殘餘應力場。
通重載入週期性脈衝來進行恆定振幅疲勞試驗。應力上限設定為零。i，。
r =-1。選定兩個應力範圍，dr=140兆帕和180兆帕。圖12顯示出了在較低的負載水平的板表面上的裂縫的發展。
早期裂紋萌生後，裂紋擴充套件速率增加，直到超出總裂紋長度約50公釐出現減速。。這是由於裂紋閉合效應，幾乎停止後裂紋長度已經達到85 - 95公釐。
假設失效的標準的裂紋長度為80mm。由此產生的疲勞壽命被繪製在圖中。13從統計評估中得到不同的完好概率的ps。
在106個迴圈（83兆帕）的疲勞強度幾乎比早期脈衝拉伸荷載疲勞試驗（71兆帕）高20％，這表明在負載r的影響下，殘餘應力對（a）裂縫的產生及（b）純壓縮載荷下的裂縫發展發揮作用。
為了更深入地了解焊接殘餘應力及其在迴圈載入過程中的重新分配，應用有限元分析，進行了測量[11]。圖14示出了兩個有限元模型一起在第一遍焊接數控模擬得到的在長度方向的焊接引起的殘餘應力。左邊的圖顯示四分之一體元素為建模試件。
前面的加勁肋高的拉伸殘餘應力，可以很好地確認。由於受力平衡，在橫向截面aa，殘餘應力變化的中心等於外板受拉伸壓縮的面積
實體模型也被用來進行早期裂紋擴充套件過程中的應力分析，其中乙個半橢圓形的裂紋發展的臨街為穿過焊腳。在此階段中，沒有發生裂紋閉合，因此允許按照線性分析，得到應力強度因子。然而，當裂紋達到板的下表面，並成為厚度方向的裂紋，裂紋閉合，出現較大的塑性區。
他們需要進行複雜的分析，在圖的右邊部分所示的板模型進行非線性計算。14。被理想化的加勁肋筋板元素，有乙個非常大的厚度。
該圖顯示的初始焊接引起的應力狀態，這是通過焊接模擬計算作為起點的裂紋擴充套件分析。該應力結果在兩個模型中都是相當不錯的。
測量和計算的第二通焊接後的焊接引起的殘餘應力與前面提到的圖15中橫截面aa的殘餘應力進行相互比較， x-射線和額外的鑽孔測量和計算的預期分布與前面板帶的外側的加勁肋筋和殘餘壓應力的高的拉伸殘餘應力。屈服應力與前面的加勁肋測量和計算值相符，結果是令人滿意的。
在裂紋擴充套件期間，殘餘應力場被修改。在第一階段中，高的殘餘應力，這是通過分析驗證週期，由於在整個負載的半橢圓形的裂紋傳播的板厚保持開放。
裂紋達到下板表面上之後，閉合效應和較大的塑性區變得明顯，這需要與前面提到的簡化模型的非線性裂紋擴充套件分析。在分析過程中，確定不同的裂紋長度的變化殘餘應力場和有效應力強度因子。兩個載入週期開始的整個厚度的裂紋，使施加在各裂紋長度迴圈塑性區可以充分利用和匯出裂紋擴充套件驅動引數之前建立的裂紋面上的相應接觸。
裂縫長度的增加設定為0.25mm，直到總裂紋長度為80mm時停止分析。
有趣的是，在整個裂紋擴充套件階段，解除安裝後觀察到拉伸殘餘應力在裂紋尖端處，即使在最後階段，裂紋已達到壓縮焊接引起的殘餘應力。圖16的左邊部分。達到顯示測定中子掃瞄後的總裂紋長度為80mm的縱向殘餘應力的分布。
只有幾平方公釐的區域性區域內存在拉伸殘餘應力。最大的價值仍然是低於屈服應力，這可能是由於較大的抽樣量的1×1×1立方公釐在測量過程中。在現實中，應力峰值要高得多。
這意味著，在整個脈動的壓縮載荷過程中，裂縫促使它的端部向前產生的區域性的拉伸殘餘應力場。這種拉伸應力場是導致裂縫發展的原因，即使在達到初始壓焊接引起的殘餘應力的區域。此外，有限元分析表明這個區域性的拉伸殘餘應力場的形成。
圖16的右邊部分所示。比較計算的和測量的殘餘應力沿裂縫分布。該結果是可以接受的。
從有限元分析中，每個載入週期的小部分，其中裂縫是開著的，對此進行測定。如果假定該部分確定方面裂縫擴充套件的應力強度因子的有效性，有效應力強度因子可來自前面的線性裂縫擴充套件分析。圖17所示的應力強度因子的各種裂紋長度和相應的因子u的匯出值。
半裂縫長度約20公釐，無裂縫閉合時，表示線性的應力強度係數是充分有效的。裂縫開始逐漸閉合，係數u以及有效範圍內的應力強度係數dki減少，這意味著裂紋增長減速。當半裂紋的長度達到40 - 50公釐，應力強度是如此之小，裂縫幾乎停止。
此條件下，它可能是的[11]中**的裂縫擴充套件行為試樣。。圖12所示的曲線的平均值
結論焊接殘餘應力可以顯著的影響焊接結構的疲勞效能。除了在眾所周知的殘餘應力模式，這是已知的標準試樣，通常顯示出高的拉伸殘餘應力的焊腳處，更複雜的結構可能含有殘餘的應力場，這顯著地改變疲勞的關鍵位置，並導致非預期的失敗的行為。
有兩個這方面的事例，。第乙個是有益的殘餘壓應力的區域中具有高的應力集中，導致在其他區域的形成更小的應力裂縫。在相對剛性結構焊接附件的情況下，這種情況似乎系統的發生。
另乙個例子顯示在壓縮條件下的迴圈載荷，測量和數值分析表明其中在關鍵的焊腳高的拉伸殘餘應力的影響的結構的細節的裂縫的產生和擴充套件重新分配，從而導致在區域性高拉伸應力在裂縫尖端處發展伴隨整個裂紋擴充套件階段。
對於乙個可靠的疲勞分析複雜的焊接結構，殘餘應力的代價似乎是不可避免的。焊接數值模擬，這是進一步穩步發展，可以大大有助於改善疲勞評估的複雜結構。
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