基于结构应力法的钢管混凝土焊接接头疲劳评估 |
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引用本文: | 李西安,王亦军,雷成.基于结构应力法的钢管混凝土焊接接头疲劳评估[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2023(1):150-155. |
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作者姓名: | 李西安 王亦军 雷成 |
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作者单位: | 1. 河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心;2. 大连交通大学机械工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(52175123); |
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摘 要: | 裂纹尖端应力的奇异性导致传统疲劳评估法和部分标准对焊接结构疲劳寿命预测精度不够,影响工程结构可靠性。裂纹扩展是焊趾或焊根所在截面外载荷驱动造成的,基于焊缝处力平衡关系提出结构应力法。该方法将单元节点力转换成线力,并综合考虑不同焊接接头类型、板材厚度和加载模式。运用断裂力学理论将微小复杂裂纹扩展至疲劳失效全过程统一起来,以等效结构应力幅值推导出主S-Nd曲线疲劳评估表达式。采用不同单元仿真试件证明了结构应力法具有网格不敏感力学特征,与试验数据对比,焊缝的薄弱位置和实际疲劳裂纹一致,验证了结构应力法具有较高的疲劳预测精度。钢管混凝土焊接结构验证了结构应力法在疲劳寿命评估时具有有效性和可靠性。
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关 键 词: | 断裂力学 结构应力法 钢管混凝土(CFST) 单元网格不敏感 主S-Nd曲线 疲劳评估 |
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