【摘 要】
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Q355qD钢是一种高强度结构钢,广泛应用于桥梁建设中。但由于该钢材在冶金、轧制和焊接过程中往往存在先天性缺陷,且这些先天性缺陷在后期运营使用过程中,受到环境及荷载作用将进一步劣化,导致结构破坏甚至垮塌,造成重大的经济损失和人员伤亡。因此,有必要研究一种用于Q355qD钢的无损检测方法,进而识别其损伤,评估其剩余寿命,防止结构突然性破坏。声发射技术作为一种重要的无损检测手段,在桥梁检测和监测中有着
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Q355qD钢是一种高强度结构钢,广泛应用于桥梁建设中。但由于该钢材在冶金、轧制和焊接过程中往往存在先天性缺陷,且这些先天性缺陷在后期运营使用过程中,受到环境及荷载作用将进一步劣化,导致结构破坏甚至垮塌,造成重大的经济损失和人员伤亡。因此,有必要研究一种用于Q355qD钢的无损检测方法,进而识别其损伤,评估其剩余寿命,防止结构突然性破坏。声发射技术作为一种重要的无损检测手段,在桥梁检测和监测中有着重要应用。本文主要基于声发射技术探究了Q355qD钢试件在静力和疲劳拉伸作用过程中不同力学行为阶段的信号特性,具体内容如下:（1）基于声发射参数及波形分析方法对Q355qD钢静载作用下力学性能进行分析,得到了不同力学阶段声发射事件点分布规律;根据单参数分析方法及k-means聚类分析算法挖掘了声发射特征参数与钢材所处力学阶段的潜在对应关系。（2）基于VIC-3D技术采集了静载作用下不同力学阶段试件的表面应变场,分析了声发射信号与应变场间的映射关系,为采用声发射技术评估钢材损伤奠定基础。（3）根据现行常用的疲劳评估方法确定了声发射可以介入的评估阶段;基于声发射特征参数对钢材的疲劳损伤进行评估,并根据PCA算法分析了疲劳损伤过程中声发射信号活动性。（4）基于ABAQUS-CAE和Fe-safe软件计算了不同类型试件的疲劳寿命,得到了平均应力、应力集中与试验误差是影响钢材疲劳寿命主要因素的结论,进一步验证了试验结果的准确性。
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