本文關(guān)鍵詞：鋼橋貫通疲勞裂紋擴展行為預測方法研究

  更多相關(guān)文章： 鋼橋 加勁肋 疲勞裂紋 面外彎曲 有限元法 強度因子 斷裂力學 最大釋放率準則

【摘要】：為研究面外彎曲作用下的貫通疲勞裂紋擴展行為,以某公鐵兩用鋼橋的工字形橫梁腹板為對象,運用公路加載的方式,對橫梁腹板豎向加勁肋焊端的應力進行荷載試驗,利用有限元程序ABAQUS建立橫梁腹板模型,將疲勞裂紋引入模型,利用位移外推法計算裂紋前端應力強度因子,結(jié)合最大能量釋放率法對疲勞裂紋的擴展行為進行預測。結(jié)果表明:腹板的面外彎曲是該部位出現(xiàn)疲勞開裂的主要原因;貫穿疲勞裂紋是Ⅰ型為主的混合型疲勞斷裂;等效應力強度因子隨著裂紋的增長先增加后減小,裂紋的擴展角度隨著裂紋的增長有所增加,預測角度與實際觀測到的裂紋擴展角度近似一致。因此,利用位移外推法和最大能量釋放率法可有效預測鋼橋疲勞裂紋擴展行為。
【作者單位】： 中國鐵道科學研究院鐵道建筑研究所;
【關(guān)鍵詞】： 鋼橋 加勁肋 疲勞裂紋 面外彎曲 有限元法 強度因子 斷裂力學 最大釋放率準則
【基金】：一等中國博士后科學基金項目(2014M550129) 中國鐵路總公司重大課題項目(2013G010-A)~~
【分類號】：U448.36;U441
【正文快照】： 1引言在新結(jié)構(gòu)的疲勞設計中,通常把疲勞裂紋的出現(xiàn)作為疲勞設計指標來考慮。現(xiàn)役鋼橋中,由于多種原因,有些已經(jīng)達到疲勞極限的裂紋沒有得到及時修復,而導致這些裂紋繼續(xù)擴展。當裂紋達到一定長度時,裂紋前端的應力狀態(tài)會變得更加復雜,從而使得疲勞裂紋擴展的行為也變得更加復

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳惟珍,DKosteas;鋼橋疲勞設計方法研究[J];橋梁建設;2000年02期

2 錢冬生;;談談鋼橋的疲勞和斷裂[J];橋梁建設;2009年03期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 秦慶華;;CRACK KINKING IN PIEZOELECTRIC MATERIALS[J];Acta Mechanica Sinica;1998年04期

2 ;Application of scaled boundary finite element method in static and dynamic fracture problems[J];Acta Mechanica Sinica;2006年03期

3 呂濤;趙明階;王焱;;受壓巖石斷裂準則研究[J];地下空間與工程學報;2010年05期

4 吳曉磊;路國強;談育煦;;微觀組織與裂紋閉合效應對40CrNiMo鋼疲勞短裂紋擴展的影響[J];金屬科學與工藝;1992年Z1期

5 張彤,孟慶元;脆性材料微裂縫無序度與尺寸效應[J];材料科學與工藝;2004年03期

6 錢才富;李慧芳;崔文勇;;Ⅰ型裂紋尖端塑性區(qū)和無位錯區(qū)及其對裂紋擴展的影響[J];材料研究學報;2007年06期

7 王新華 ,尹祥礎(chǔ) ,滕春凱;用斷裂力學的方法研究地震斷裂的擴展方式[J];地球物理學報;1984年03期

8 張之立;唐山地震破裂過程的三維分析[J];地震學報;1984年01期

9 安鎮(zhèn)文,朱傳鎮(zhèn);地熱與地震關(guān)系的研究(二)——溫度梯度對走滑斷層破裂擴展的影響[J];地震學報;1986年04期

10 紀炳炎;王棖;丁剛;;冷軋工作輥剝落的斷裂力學分析[J];鋼鐵;1986年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 劉東燕;;含雙向交叉斷續(xù)節(jié)理巖體的強度特性研究[A];首屆全國巖土工程博士學術(shù)討論會論文集[C];1990年

2 黃僑;李瑩;高秀云;;焊接鋼橋疲勞成因及對策研究[A];2006鋼橋科技論壇全國學術(shù)會議論文集[C];2006年

3 李慧芳;錢才富;;Ⅰ+Ⅲ復合型裂紋疲勞擴展實驗研究[A];第十四屆全國疲勞與斷裂學術(shù)會議論文集[C];2008年

4 徐文躍;鐘時杰;白武明;;曲面破裂震源模型[A];地球物理研究所四十年（1950-1990）[C];1990年

5 王新友;;準脆性類材料巖石與混凝土的斷裂模型[A];首屆全國青年巖石力學學術(shù)研討會論文集[C];1991年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧華鋒;庫水變幅帶水—巖作用機理和作用效應研究[D];武漢大學;2010年

2 成斌斌;基于CB殼與亞界面斷裂問題的擴展有限元算法研究[D];清華大學;2010年

3 劉文光;結(jié)構(gòu)共振疲勞試驗及裂紋構(gòu)件的振動疲勞耦合分析[D];南京航空航天大學;2010年

4 余學芳;混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的有限元模擬[D];浙江大學;2012年

5 田越;500MPa級高性能鋼（Q500qE）在鐵路鋼橋中的應用研究[D];中國鐵道科學研究院;2010年

6 趙欣欣;正交異性鋼橋面板疲勞設計參數(shù)和構(gòu)造細節(jié)研究[D];中國鐵道科學研究院;2011年

7 王曉春;金屬材料韌性斷裂模式的分析及其在壓力容器中的應用[D];浙江大學;2002年

8 陳楓;巖石壓剪斷裂的理論與實驗研究[D];中南大學;2002年

9 郭少華;巖石類材料壓縮斷裂的實驗與理論研究[D];中南大學;2003年

10 馬潤勇;青藏高原東北緣構(gòu)造活動及其工程災害效應[D];長安大學;2003年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪磊;基于能量原理的巖石邊坡穩(wěn)定性研究[D];武漢工業(yè)學院;2010年

2 蘇利勛;無網(wǎng)格法數(shù)值模擬巖體單裂隙水力劈裂[D];昆明理工大學;2008年

3 鄭安興;基于XFEM的重力壩裂紋開展數(shù)值分析研究[D];昆明理工大學;2010年

4 田世斌;壓縮作用下含預制裂紋石膏板裂紋擴展規(guī)律研究[D];大連理工大學;2011年

5 趙文婷;雙材料界面端應力場分布規(guī)律[D];太原科技大學;2011年

6 王宗豐;鐵路橋梁正交異性板U肋與橫梁腹板連接處疲勞性能研究[D];中南大學;2011年

7 陳侃;高速鐵路大跨度鋼箱疊拱橋結(jié)構(gòu)分析[D];長安大學;2011年

8 王百樂;四線雙桁連續(xù)鋼桁梁整體鋼橋面構(gòu)造細節(jié)疲勞研究[D];西南交通大學;2011年

9 魯凱;高速鐵路空間剛架橋橫梁與側(cè)墻組合段疲勞性能研究與試驗方案設計[D];西南交通大學;2011年

10 王琴;橋梁吊索的結(jié)構(gòu)行為分析[D];重慶交通大學;2011年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳惟珍,G.Albrecht;有限元方法計算J積分[J];計算機輔助工程;2000年01期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐曉冬;崔維成;黃小平;;過載作用下兩種疲勞裂紋擴展模型的比較(英文)[J];船舶力學;2010年03期

2 劉文光;陳國平;;軸向共振控制的結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴展分析[J];南京航空航天大學學報;2010年03期

3 劉文光;陳國平;;呼吸式裂紋梁的振動疲勞裂紋擴展耦合分析[J];中國機械工程;2010年23期

4 楊鵬;顧學康;;疲勞裂紋擴展規(guī)律的正切模型[J];中國造船;2012年01期

5 劉文光;賀紅林;;含裂紋板的振動疲勞裂紋擴展耦合分析[J];中國機械工程;2012年19期

6 錢怡;崔維成;王芳;;一種變幅載荷下疲勞裂紋擴展的預測方法[J];船舶力學;2012年11期

7 龔德志;李亞智;王海;;緊固件孔邊三維疲勞裂紋擴展研究[J];機械強度;2012年06期

8 顏鳴皋;于崇華;;疲勞裂紋擴展門坎值的預測[J];航空材料;1981年01期

9 趙廷仕;羅輝;;Ⅰ、Ⅱ復合型疲勞裂紋擴展的探討[J];機械強度;1982年03期

10 張康達,方德明;壓力容器接管拐角疲勞裂紋擴展的研究[J];壓力容器;1984年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許楊劍;袁荒;;利用擴展有限元法對準脆性材料中的混合型疲勞裂紋擴展進行分析[A];慶祝中國力學學會成立50周年暨中國力學學會學術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

2 王娜;王建國;王紅纓;;基于Ⅰ-Ⅲ復合型疲勞裂紋擴展的研究[A];全國MTS巖土混凝土試驗研討會論文集[C];2009年

3 許忠勇;強群;;疲勞裂紋擴展力學理論研究(Ⅱ)——實驗驗證[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國疲勞與斷裂學術(shù)會議論文集[C];2000年

4 陳龍;蔡力勛;黃學偉;;一種研究材料疲勞裂紋擴展特性的數(shù)值模擬方法及其應用[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學術(shù)會議暨第十屆破壞科學研討會/第八屆全國MTS材料試驗學術(shù)會議論文集[C];2010年

5 趙興華;包陳;蔡力勛;;含徑向裂紋小尺寸管件的疲勞裂紋擴展試驗方法[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

6 王娜;王建國;;基于Ⅰ-Ⅲ復合型疲勞裂紋擴展的研究[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

7 許忠勇;王利君;余和存;;疲勞裂紋擴展的影響因素分析[A];第十二屆全國疲勞與斷裂學術(shù)會議論文集[C];2004年

8 葛森;李仲;肖迎春;劉國強;;頻率對鋁合金腐蝕疲勞裂紋擴展的影響[A];中國數(shù)學力學物理學高新技術(shù)交叉研究學會第十二屆學術(shù)年會論文集[C];2008年

9 李仲;葛森;張積廣;肖迎春;呂國志;;多處損傷鋁合金加筋板的疲勞裂紋擴展研究[A];中國數(shù)學力學物理學高新技術(shù)交叉研究學會第十二屆學術(shù)年會論文集[C];2008年

10 張國濱;袁荒;;基于粘聚力模型的鎳基合金的蠕變-疲勞裂紋擴展數(shù)值模擬[A];塑性力學新進展——2011年全國塑性力學會議論文集[C];2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋欣;壓載荷對鋁合金疲勞裂紋擴展影響的有限元建模及實驗研究[D];哈爾濱理工大學;2009年

2 衣振華;疲勞裂紋擴展研究及在裝載機橫梁壽命估算中的應用[D];山東大學;2011年

3 劉艷萍;焊接橋梁鋼疲勞裂紋擴展行為研究[D];華中科技大學;2010年

4 沙宇;鋁合金疲勞裂紋擴展的壓載荷效應與過載效應研究[D];哈爾濱理工大學;2011年

5 王坤茜;不同應力比下的疲勞裂紋擴展可靠性研究[D];昆明理工大學;2012年

6 陳國龍;疲勞裂紋擴展及基于風險的檢測維修計劃研究[D];哈爾濱工程大學;2005年

7 于培師;含曲線裂紋結(jié)構(gòu)的三維斷裂與疲勞裂紋擴展模擬研究[D];南京航空航天大學;2010年

8 柳軍;疲勞裂紋擴展數(shù)值模擬方法及其在核壓力管道LBB分析中的應用[D];重慶大學;2011年

9 王泓;材料疲勞裂紋擴展和斷裂定量規(guī)律的研究[D];西北工業(yè)大學;2002年

10 林榮偉;CFL加固RC梁疲勞裂紋擴展規(guī)律及壽命預測[D];華南理工大學;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 向桂兵;懸索橋吊索疲勞裂紋擴展行為研究[D];長沙理工大學;2009年

2 齊巖;疲勞裂紋擴展新理論擬合驗證與分析[D];華南理工大學;2010年

3 顧紹景;譜載三維疲勞裂紋擴展研究[D];南京航空航天大學;2011年

4 陳龍;考慮應變循環(huán)損傷的材料疲勞裂紋擴展行為預測方法與應用[D];西南交通大學;2012年

5 馬晨晨;Ⅰ-Ⅱ復合型疲勞裂紋擴展路徑的有限元模擬[D];浙江工業(yè)大學;2012年

6 曾慶飛;高速鋼軌疲勞裂紋擴展行為研究[D];西南交通大學;2012年

7 李軍;彈塑性狀態(tài)下復合型疲勞裂紋擴展研究[D];北京理工大學;2014年

8 郭耀華;正交異性鋼橋面板疲勞裂紋擴展過程數(shù)值模擬及其修復方法研究[D];天津大學;2014年

9 王永偉;結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴展的數(shù)值模擬[D];大連理工大學;2006年

10 張杰;高強鋼疲勞裂紋擴展特性研究[D];哈爾濱工程大學;2009年

，

本文編號：593036