發(fā)布時間：2017-06-06 18:00

  本文關(guān)鍵詞：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中M30高強度螺栓的疲勞性能分析與試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在大跨度建筑結(jié)構(gòu)形式中占有重要地位,螺栓球節(jié)點網(wǎng)架又以其施工方便快捷、便于拆卸等特點,在國內(nèi)外的公共建筑、工業(yè)廠房等大跨建筑中得到廣泛應用。但當螺栓球節(jié)點網(wǎng)架中設置懸掛吊車時,在懸掛吊車的往復交變荷載作用下會產(chǎn)生疲勞問題,甚至可能發(fā)生疲勞破壞。而在我國相關(guān)設計規(guī)范規(guī)程中對螺栓球節(jié)點網(wǎng)架的疲勞設計尚為空白,設計人員無據(jù)可依,極大地限制了螺栓球節(jié)點網(wǎng)架今后的發(fā)展應用。本文通過理論計算分析和試驗研究的手段,對設置懸掛吊車的螺栓球平板網(wǎng)架中的M30高強度螺栓的疲勞性能進行了一系列的研究與分析,主要的研究內(nèi)容總結(jié)如下:1.借助ABAQUS有限元分析軟件,以M30高強度螺栓為研究對象,對不同形式的螺紋分別進行建模,得出了它們的應力集中系數(shù);對不同外露牙紋數(shù)進行建模,得出了它們的應力集中系數(shù)并進行對比。又分別研究了高強螺栓的不同加工工藝以及腐蝕和交變荷載對于其疲勞性能的影響,提出了改善高強螺栓疲勞性的相關(guān)措施。2、利用MTS疲勞試驗機,對M30高強度螺栓的疲勞性能分別進行了常幅與變幅疲勞試驗,得到90MPa、100MPa、120MPa、130MPa、140MPa、150MPa、160MPa、170MPa、180MPa、190MPa、200MPa、210MPa應力幅下,共37個常幅疲勞試驗數(shù)據(jù),并得到了相應的S-N曲線,并對疲勞破壞機理進行研究。3、借助同濟大學開發(fā)的3D3S軟件,針對某一設置懸掛吊車的螺栓球平板網(wǎng)架進行建模分析,分析了該螺栓球網(wǎng)架在不同荷載組合下的桿件應力分布以及最大位移,找出了同一個桿件及高強螺栓在不同荷載組合下的最大應力與最小應力,特別分析了M30高強度螺栓在不同吊車荷載工況下的應力幅。經(jīng)計算,可以推算出工廠使用年限內(nèi)吊車總共運行約56萬次。[△σ]560000=106MPa。經(jīng)統(tǒng)計可知,一些桿件的應力幅高于106MPa,可見,M30高強度螺栓在吊車荷載作用下,并不滿足疲勞設計要求。
【關(guān)鍵詞】：螺栓球節(jié)點網(wǎng)架 懸掛吊車 應力集中 疲勞試驗
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU356
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 疲勞概述9-16
• 1.2 應力集中概述16-20
• 1.2.1 應力集中系數(shù)17-18
• 1.2.2 有效應力集中系數(shù)（疲勞缺口系數(shù)）18-20
• 1.3 疲勞問題的研究方法20-23
• 1.3.1 抗疲勞設計方法20-22
• 1.3.2 確定疲勞壽命的方法22-23
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 高強度螺栓疲勞影響因素分析及改善措施25-55
• 2.1 應力集中影響分析25-53
• 2.1.1 有限元建模過程25-26
• 2.1.2 螺栓球節(jié)點的應力分布及應力集中分析26-30
• 2.1.3 螺紋形式不同時的螺栓應力集中分析30-47
• 2.1.4 外露螺紋牙數(shù)的應力集中影響分析47-53
• 2.2 加工工藝對疲勞性能的影響53
• 2.2.1 熱處理技術(shù)對疲勞性能的影響53
• 2.2.2 螺紋加工工藝對疲勞的影響53
• 2.3 提高網(wǎng)架螺栓球疲勞性能的措施53-55
• 第三章 網(wǎng)架用高強度螺栓的疲勞試驗研究55-83
• 3.1 疲勞試驗的目的55-56
• 3.2 疲勞試驗構(gòu)件及加載裝置設計56-61
• 3.2.1 疲勞試驗構(gòu)件設計及加載裝置56-58
• 3.2.2 疲勞試驗58-61
• 3.3 疲勞試驗驗證與數(shù)據(jù)分析61-67
• 3.3.1 疲勞數(shù)據(jù)整理61
• 3.3.2 實驗數(shù)據(jù)的處理方法61-63
• 3.3.3 M30高強度螺栓常幅S-N曲線63-65
• 3.3.4 與國內(nèi)已有M30高強度螺栓試驗結(jié)果對比65-67
• 3.4 疲勞破壞機理研究67-83
• 第四章 網(wǎng)架整體模型的應力狀態(tài)分析83-123
• 4.1 網(wǎng)架整體模型的建立83-88
• 4.1.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計算方法83-84
• 4.1.2 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型的建立84-88
• 4.2 懸掛吊車作用下網(wǎng)架的荷載選取88-89
• 4.2.1 懸掛吊車產(chǎn)生的荷載類別88
• 4.2.2 電動懸掛起重機相關(guān)技術(shù)參數(shù)88-89
• 4.2.3 屋面荷載取值情況89
• 4.3 網(wǎng)架整體模型的應力分布及疲勞分析89-123
• 第五章 結(jié)論及建議123-125
• 5.1 結(jié)論123-124
• 5.2 建議124-125
• 參考文獻125-129
• 致謝129-131
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文131

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