【摘 要】
:
随着国家现代化建设的进程和建筑技术领域的不断发展,钢结构因其自身优势被广泛应用,随之带来的钢结构耐久性问题引起人们的不断关注。由于服役的钢结构暴露在空气中,锈蚀问
论文部分内容阅读
随着国家现代化建设的进程和建筑技术领域的不断发展,钢结构因其自身优势被广泛应用,随之带来的钢结构耐久性问题引起人们的不断关注。由于服役的钢结构暴露在空气中,锈蚀问题及自身的裂纹缺陷不可避免,导致钢结构构件的断裂性能退化严重,加快了构件表面裂纹的失稳扩展,导致构件破坏,影响结构的安全。本文针对存在初始裂纹的钢结构材料,基于宏观断裂力学理论,以工业环境下使用多年的钢渣库走道梁为研究对象,采取试验探讨、理论分析和数值模拟相结合的方法展开讨论,主要内容包含以下几个方面:(1)采用锈蚀程度不同的Q235含裂纹钢材试件,开展了单调拉伸的基本性能试验,获取了各试件加载过程起始至断裂阶段的荷载-位移曲线、极限强度、断裂强度等力学性能指标;并对标准试件进行单调拉伸试验,通过名义应力-应变关系与真实应力-塑性应变关系的转变,拟合塑性区域曲线得到材料的本构关系。(2)基于三维扫描的表面形貌数据,通过ABAQUS有限元软件对拉伸试件进行模型重建,模拟得到拉伸试验试件的有限元模型,对比试验结果验证所建的准确性。有限元计算分析得到各试件在不同阶段裂纹尖端的断裂参量,即应力强度因子K和J积分,通过J积分和拉伸试件的力学性能指标确定材料的残余断裂韧度,建立残余断裂韧度关于锈蚀特征参量的退化模型。(3)针对裂纹尖端周围锈蚀程度及工况的影响,利用ABAQUS有限元软件,对均匀锈蚀及点蚀裂纹体构件进行单调拉伸数值模拟,深入研究裂纹尖端处不同锈蚀特征参量和力学性能指标对钢材断裂性能退化的影响。通过分析裂纹尖端的应力场应变场强度的断裂参量,计算不同锈蚀模型的残余断裂韧度,建立断裂准则,得到残余断裂韧度关于裂纹尖端点蚀坑的半径、深径比、残余厚度及净截面面积等锈蚀参数的退化模型和规律,并比较了点蚀损伤参量对锈蚀试件断裂性能退化的影响。
其他文献
随着中国经济的飞速发展,超高层建筑如雨后春笋般出现在我国各大城市当中,为了应对结构形式复杂的超高层建筑不断有新的施工技术出现。液压自爬升模板(简称液压自爬模)施工是
工业革命以来,地球化石能源的过度消耗及其导致的温室效应使得人们越来越关注新能源的开发与利用。质子交换膜燃料电池拥有清洁和可持续发展的优点,是解决能源危机的方法之一
近几十年来,强化传热技术已经发展到了一个新的阶段,在降低能耗、提高能源利用率等方面发挥着重要作用。本文通过对制冷剂R410A在不同表面结构的水平强化管外环空沸腾、冷凝
陶粒泡沫混凝土砌块是一种具有保温隔热、不燃、轻质和高强等优良特性的新型无机保温墙体材料,能较好地满足现代建筑对节能、安全性和可持续发展的要求。本文在课题组前期研
近年来纤维复合材料(简称FRP)由于具有耐腐蚀、轻质高强、耐疲劳、施工方便、良好的化学稳定性和后期维护费用低等优点,在混凝土结构加固领域得到了广泛的应用。但目前主流的
柑橘木虱Diaphorina citri是柑橘黄龙病(huanglongbing,HLB)唯一已知的传播媒介,柑橘黄龙病被称为柑橘癌症,对世界柑橘产业造成了巨大的经济损失。目前对柑橘木虱的防治有农
本文发展了一种适用于光滑壳和非光滑壳的新型协同转动6节点三边形曲壳单元,单元的局部坐标系固结在单元的一个角节点上,并随单元的刚体转动而转动,不受单元变形的影响,因此,
本文针对风洞全模颤振试验对支撑装置的迫切需求,设计了基于欠约束绳牵引并联机器人WDPRs(Wire-Driven Parallel Robots)的双索悬挂系统。对欠约束WDPRs的运动学、静力学进行
磁耦合谐振电能传输技术(Magnetic Coupled Wireless Power Transfer,MC-WPT)以磁场为媒介传输电能,具有安全便捷、传输功率大、环境适应性强等特性,近年来受到了广泛关注和
近年来,再生混凝土的应用在一定程度上缓解了我国日益突出的环境问题。弹性模量是混凝土结构设计的重要力学指标,深入研究再生混凝土弹性模量,有利于推动再生混凝土的实际应