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简要介绍了我国铁路钢桥由铆接结构发展到栓焊结构的历程。铁路桥梁承载大,结构的荷载效应变化频繁,焊接桥梁构造容易产生疲劳破坏。在1965年铁路栓焊桥梁的发展之初,就开始进行了疲劳试验研究,根据数十年的使用经验和研究资料,给出了疲劳抗力方程和铁路栓焊钢桥疲劳设计的列车疲劳应力、结构疲劳抗力的计算方法以及疲劳应力检算方法。研究成果已应用于铁路桥梁设计中,由于铁路高速、重载的发展方向,研究还有待于进一步深入。
潘际炎
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正交异性钢桥面板典型构造细节处的疲劳开裂,不仅使面板整体疲劳抗力显著降低,还会严重缩短其服役寿命。文中以某大跨度拱桥的钢箱主梁为研究对象,该钢箱主梁首次采用了型钢开口肋-UHPC组合桥面板结构;针对该组合桥面板的典型疲劳易损细节,分别建立了钢箱梁节段精细化混合单元有限元模型,基于疲劳加载及分析理论系统探究了疲劳细节的应力特征与疲劳损伤特性,并对其疲劳寿命进行合理预测。研究结果表明:纵肋与顶板焊接细节以及纵肋与横隔板焊接细节是决定型钢开口肋-UHPC组合桥面板疲劳性能的两类关键构造细节 ...
王志宏 +6 more
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针对现有连续管疲劳损伤检测评价方法存在的不足,提出了基于金属磁记忆方法的连续管疲劳损伤评价方法,建立了连续管疲劳损伤状况判别支持向量机(SVM)模型。选取CT80材质的连续管进行弯曲疲劳损伤磁记忆检测试验研究,利用判别模型对试验数据进行分析,结果表明,SVM模型能够较好地建立起连续管疲劳损伤状态与磁记忆信号之间的映射关系,并能清晰地反映连续管的疲劳损伤过程,为检测连续管疲劳失效提供了一种新的判别方法。
范磊, 樊建春, 李晓秋, 雷军
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为实现弹簧操动机构用液压缓冲器的小型化、轻量化和高可靠性,需要对缓冲器进行优化设计与疲劳寿命分析。文中以缓冲器缸体为研究对象,首先建立缓冲器有限元模型,利用Ansys Workbench对其结构强度进行仿真计算,并采用其特有的优化模块Design-Exploration对缸体的壁厚进行优化,得到最优的设计方案。其次为保证优化后缸体的疲劳可靠性,利用疲劳分析软件nCode Design Life对该缸体进行疲劳寿命分析,确定了缸体容易发生疲劳破坏和损伤的位置,得到了缸体的疲劳寿命云图 ...
赵伟涛, 党德旺, 弟泽龙, 刘超
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对2根螺栓连接波纹腹板钢梁试件进行疲劳试验研究,获得了钢梁试件的疲劳性能指标以及失效破坏形态,分析了钢梁截面的应力分布以及循环荷载作用下的应力和刚度变化。汇总现有的焊接波纹腹板钢梁疲劳试验结果,比较分析了焊接钢梁与螺栓连接钢梁的疲劳寿命差异。采用有限元软件ABAQUS建立了螺栓连接波纹腹板钢梁的精细数值模型,根据疲劳试验结果验证了数值模型的准确性。利用经验证的数值模型,对疲劳破坏位置附近的应力分布进行有限元分析,结果表明螺栓孔边应力集中是疲劳裂纹萌生和引发疲劳破坏的主要原因。基于有限元分析结果,利用FE-
袁焕鑫, 李晗, 高立强, 王奥迪
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采用基于断裂力学的有限元法对焊接H形钢梁的疲劳裂纹扩展过程进行了数值模拟。给出了模型的基本假定:初始裂纹为半径1.016 mm的圆形、裂纹中心位于受拉翼缘与腹板之间焊缝焊根处、裂纹前缘由3~4段1/4椭圆弧线控制、在裂纹前缘端点处与内部点处分别采用不同的Paris公式系数、以疲劳裂纹深度穿透受拉翼缘壁厚或SIF超过断裂韧性为循环终止条件。采用二次多项式外推插值的方式对H形钢梁裂纹前缘端点处以及紧邻端点的个别结点处直接输出的应力强度因子(SIF)计算值进行了修正。通过试验验证 ...
肖顺, 童乐为
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本文设计了圆弧齿轮单齿弯曲疲劳试验夹具,成功地在高频疲劳试验机上进行了圆弧齿轮弯曲疲劳强度试验,为提高圆弧齿轮弯曲强度开劈了新的试验研究途径。
刘鹄然
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利用Matlab程序模拟吊车梁变幅应力荷载谱并采用考虑低应力幅值影响的疲劳曲线,应用有限元分析方法,将波纹腹板H形钢吊车梁与具有相同承载力极限和荷载边界条件的普通平截面H形钢吊车梁的疲劳寿命进行比较。结果表明,波纹腹板H形钢吊车梁相对于普通平截面H形钢吊车梁的整体疲劳性能和疲劳寿命均得到了较大的提升。此外,通过改变腹板构件的波纹尺寸对结构的疲劳寿命进行了参数分析,包括波纹腹板的波纹高度、波纹长度和波纹倾角,系统地研究了波形腹板H形钢吊车梁的疲劳寿命,最后结合波纹腹板在不同尺寸时的钢材使用量 ...
徐忠根, 郭轩, 邓长根
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钻井隔水管受到环境载荷循环作用,属于动态疲劳敏感结构,其疲劳性能分析成为隔水管设计的难题。对不同海洋环境载荷下的钻井隔水管进行时域非线性动力分析,采用雨流计数法、SN曲线和Miner 线性累计损伤准则建立钻井隔水管的疲劳损伤模型,重点研究了环境参数、隔水管几何尺寸和作业参数对钻井隔水管疲劳损伤的影响规律,并对影响钻井隔水管疲劳损伤的因素进行参数敏感性分析。分析结果表明,海床附近的钻井隔水管疲劳损伤随着土体刚度的增大而减小;适当增大钻井隔水管壁厚可以有效地抑制疲劳损伤 ...
刘洋 +6 more
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混砂车搅拌叶轮在旋转过程中产生脉动的循环载荷,叶轮的疲劳属于高周疲劳。利用ANSYS Workbench多物理场耦合分析平台完成了叶轮流固耦合分析,得到了叶轮表面应力分布。在Workbench中采用专业的疲劳分析模块Fatigue tools对叶轮进行了疲劳寿命数值计算,找出了叶轮疲劳安全系数最小的位置是叶轮的根部,与叶轮的最大应力位置相同,说明数值模拟结果具有一定的指导意义。
周思柱, 祝克强, 吴汉川, 乔春
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