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《公路鋼拱橋新式不銹鋼吊桿疲勞特性分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、公路鋼拱橋新式不銹鋼吊桿疲勞特性分析1緒論1.1疲勞研究發(fā)展簡史金屬疲勞研究最早出現(xiàn)在19世紀初葉,1829年,德國礦業(yè)工程師Albert對礦用燒接起重鏈重復加載,持續(xù)試驗到105次循環(huán),以驗證其可靠性。1839年,法國工程師Poncelet首次使用疲勞一詞描述在循環(huán)荷載作用下構(gòu)件突然破壞現(xiàn)象。1843年,英國鐵路工程師Rankine注意到機械部件存在應力集中的危險,并發(fā)表了第一篇疲勞論文。1850-1865年期間,Hodgkinson和Fairbaim都曾對梁作了重復彎曲試驗,發(fā)現(xiàn)梁在遠低于靜力破壞強度的重復荷載作用下而發(fā)生破壞。1852?1869年期間,德國學者ine
2、r將瑞典工程師Palmgren于1924年提出的線性累積損傷理論公式化,形成了著名的PalmgrenMiner準則,目前仍被廣泛應用。1952年,Manson和Coffin提出了MansonCoffin公式,奠定了低周疲勞分析的基礎(chǔ)。在概率疲勞研究方面,1949年,)出版了《疲勞試驗與疲勞數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析指南》[3]。1964?1969年,美國人Haugen對兩個正態(tài)分布函數(shù)的代數(shù)運算進行了分析,奠定了強度干涉模型可靠度計算的基礎(chǔ)。1970年幵始,美國人Kececioglu完善了用強度干涉模型進行概率疲勞分析的一套方法,使疲勞可靠性研究跨上了新的階段。在疲勞裂紋擴展研究方面
3、,1920年,Griffith發(fā)現(xiàn)玻璃脆性斷裂時的名義應力和裂紋尺寸a之間滿足關(guān)系式C為常數(shù)。1957年,Iran提出了考慮應力比和斷裂初性影響的描述疲勞裂紋擴展速率的Forman公式[3,5]。1970年,TS-810NETSModel793.00Controller閉環(huán)控制系統(tǒng),由硬件集裝箱和系統(tǒng)軟件nexTestTMGT兩部分組成,如圖2.2所示,加載和監(jiān)控均可實現(xiàn)自動化。其主要特點如下:實現(xiàn)試驗自動化;可多通道獨立進行試驗;可編制復雜的荷載塊譜;實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集與存儲;實現(xiàn)試驗結(jié)果的圖形顯示與反饋數(shù)據(jù)監(jiān)視;具有系統(tǒng)內(nèi)鎖保護與自動破壞探測功能等。3拱橋新型不銹鋼吊桿
4、桿體部分疲勞.....................63-783.1引言.....................633.205Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼吊桿桿體.....................63-733.3疲勞荷載作用下吊桿桿體應變變程.....................73-763.4本章小結(jié).....................76-784拱橋新型不銹鋼吊桿螺紋聯(lián)接靜力.....................78-1114.1引言.....................784.205Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼...........
5、.........78-824.3701吊桿螺紋聯(lián)接有限元分析.....................82-984.4702吊桿螺紋聯(lián)接有限元分析.....................98-1024.4.1螺紋齒根應力分析....................98-994.4.2螺紋齒根應變分析....................99-1024.555吊桿螺紋聯(lián)接有限元分析....................102-1094.5.155吊桿螺紋聯(lián)接有限元分析簡介....................102-1034.5.2各螺紋齒承擔的荷載.......
6、.............103-1044.5.3螺紋齒根應力分析....................104-1064.5.4螺紋齒根應變分析....................106-1094.6本章小結(jié)....................109-1115拱橋新型不銹鋼吊桿疲勞壽命分析....................111-1285.1引言....................1115.205Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼疲勞性能參數(shù)估計....................111-1155.3名義應力法估算新型不銹鋼吊桿的疲勞壽命.......
7、.............115-1185.4局部應力應變法估算裂紋萌生壽命....................118-1205.5疲勞分析軟件Fe-safe估算裂紋萌生壽命....................120-1265.6本章小結(jié)....................126-128結(jié)論(1)對一根直徑為55mm和兩根直徑為70mm的不銹鋼吊桿進行了常幅正弦波加載的疲勞試驗,吊桿所用材料為05Crl7Ni4Cu4Nb不誘鋼。55吊桿在230?345kN的疲勞荷載作用下,經(jīng)歷了600萬次循環(huán)荷載未發(fā)生破壞;701