原文传递
桥梁焊接构件焊趾附近的应力集中和疲劳特性实验研究
| 论文题名： | 桥梁焊接构件焊趾附近的应力集中和疲劳特性实验研究 |
| 关键词： | 焊接构件;疲劳实验;应力集中系数;热点应力分布;疲劳损伤;半椭圆形裂纹 |
| 摘要： | 利用有限元方法进行复杂焊接构件地疲劳热点应力分析是国际学术界较为活跃的研究领域之一,为了验证有限元模型计算结果和进行模型修正,进行焊接构件的疲劳实验是必要的.该项研究受到自然科学基金项目"大跨结构多尺度损伤模拟与失效行为仿真分析"(项目编号:50278017)的资助,进行了焊接构件焊趾附近热点应力测试和疲劳特性分析实验研究,为在桥梁结构中大量使用的典型焊接构件的细节有限元建模提供实测的数据,供模型验证时使用,同时也有助于加深我们对于焊接构件在疲劳载荷作用下焊趾附近应力集中场的分布和疲劳裂纹扩展情况的认识.在该文的研究工作中实现了焊接构件承受循环荷载下的局部应力分布和局部疲劳裂纹萌生及扩展过程的测试和实验结果分析.在平行焊缝和垂直焊缝方向粘贴应变片,通过逐级加、卸载,可以获得对接焊缝和角焊缝试件纵向的应力应变分布规律以及焊趾处应力集中系数;同时疲劳实验条件下,通过对应变计输出的读数分析研究,获得了疲劳裂纹的生长变化情况.在疲劳实验过程中,实验机控制系统可以感知试件固有频率的轻微变化,并把变化值测量出来.利用弹性模量与试件固有频率之间的关系,可以比较精确地计算出试件材料的疲劳损伤和分析其疲劳失效过程.为了观测断口形状,对试件进行腐蚀处理,并拉断试件.利用 CCD对断口进行拍摄并分析,可得到疲劳裂纹断口不同区域的形状,分别表征着疲劳寿命中的三个过程:裂纹产生、裂纹扩展、试件断裂.观测结果表明具有初始裂纹构件的疲劳裂纹扩展形状基本上保持半椭圆形状,符合已有的实验观测结果.文中探讨了具有初始焊接缺陷的构件的疲劳裂纹扩展形状以及相应的疲劳寿命分析方法;采用了疲劳裂纹扩展形状保持为半椭圆形假设分析疲劳裂纹的扩展形状以及失效过程. |
| 作者： | 徐玉兵 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 李兆霞;黄跃平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
