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栓钉连接件疲劳受力分析与寿命评估
| 论文题名： | 栓钉连接件疲劳受力分析与寿命评估 |
| 关键词： | 栓钉连接件;受力分析;寿命评估;名义应力法;局部应力应变法;有限元模型;梁式模型 |
| 摘要： | 本文基于前人的试验，研究了栓钉连接件的疲劳受力问题，阐述了评估栓钉连接件疲劳寿命的两种方法：名义应力法和局部应力应变法，并利用名义应力法评估了栓钉的疲劳寿命。 首先采用实体单元和接触单元建立了推出试验的有限元模型，得出了栓钉的荷载滑移曲线，经与试验结果对比，表明有限元模型较好地模拟了栓钉的受力性能。组合了推拉两个方向上的剪力工况，计算了钉脚危险点处的相应等效应变幅。统计分析得到栓钉剪力和危险点应变幅之间的转换函数。 其次考虑栓钉剪力—滑移非线性关系，建立了两跨连续的梁式模型，加载得到各栓钉的纵向剪力历程。由剪力历程得出了栓钉纵向剪力包络图，按照最大剪力幅准则和绝对最大剪力准则识别了控制栓钉的位置，得出了三个控制栓钉纵向剪力的影响线。 然后将AASHTO疲劳货车和BS5400疲劳标准车作用于控制栓钉的纵向剪力影响线，基于栓钉的名义应力评估了三个控制栓钉的疲劳寿命。结果对比表明： （1）由于AASHTO疲劳货车轴重较大，按其计算所得前两个位置栓钉的疲劳寿命远小于BS5400计算结果，但按照各规范计算所得的最大剪力幅并没有特别大的差别，说明疲劳损伤对于受力大小十分敏感。 （2）栓钉实际受力不仅与车辆轴重和影响值的大小有关，还与轴距和影响线的形状相关，如果再考虑到栓钉破坏的连锁效应，则应该对多个控制栓钉都进行验算。 最后以AASHTO标准疲劳货车作用于控制栓钉的纵向剪力影响线为例，给出了利用局部应力应变法评估栓钉疲劳寿命的详细过程。 |
| 作者： | 杨常安 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈惟珍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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