鐵路鋼桁架橋大多采用焊接整體式節(jié)點(diǎn),在列車過橋荷載的反復(fù)作用下由于焊接施工工藝的缺陷和循環(huán)應(yīng)力作用,整體式節(jié)點(diǎn)十分容易產(chǎn)生疲勞問題,因此節(jié)點(diǎn)疲勞破壞成為大跨度鋼桁架橋的主要破壞形式。研究鋼結(jié)構(gòu)橋梁產(chǎn)生初始裂紋病害后的結(jié)構(gòu)失效過程和失效時(shí)間,提出鐵路鋼桁架橋復(fù)合裂紋擴(kuò)展路徑模擬和疲勞裂紋擴(kuò)展壽命評(píng)估的方法,對(duì)于避免鋼橋梁運(yùn)營期間的重大事故的產(chǎn)生具有實(shí)踐意義。本文采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的研究方法,以某鐵路鋼桁架橋?yàn)楣こ瘫尘?對(duì)鐵路鋼桁架橋復(fù)合裂紋擴(kuò)展路徑模擬和裂紋擴(kuò)展壽命進(jìn)行了研究,具體研究?jī)?nèi)容為:首先,對(duì)目前國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)展的進(jìn)行了詳細(xì)地闡述,并說明了目前的研究不足,并提出了鐵路鋼桁架橋考慮復(fù)合裂紋效應(yīng)的裂紋擴(kuò)展路徑模擬和擴(kuò)展壽命評(píng)估的設(shè)想。對(duì)復(fù)合裂紋效應(yīng)的裂紋擴(kuò)展路徑模擬和擴(kuò)展壽命評(píng)估理論進(jìn)行了闡述,重點(diǎn)說明了三維裂紋的分類標(biāo)準(zhǔn)、裂紋尖端處的應(yīng)力場(chǎng)函數(shù)、應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算方法和復(fù)合裂紋的斷裂準(zhǔn)則,提出了考慮I、II型裂紋的擴(kuò)展路徑仿真和裂紋擴(kuò)展壽命評(píng)估方法。并對(duì)復(fù)合裂紋擴(kuò)展路徑仿真和擴(kuò)展壽命評(píng)估的方法進(jìn)行了驗(yàn)證,利用ANSYS通用有限元軟件對(duì)單邊斜裂紋模型進(jìn)行了擴(kuò)展路徑模擬,運(yùn)用MAT... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

裂紋開裂模式

圖 2-2 裂紋尖端力學(xué)示意圖力場(chǎng)和位移場(chǎng)的函數(shù)公式：2( , ) cos 1 2 sin2 2 2IK ru r vGθ θθπ = + 2( , ) cos 2 2 cos2 2 2IK rv r vGθ θθπ = w( r , θ ) = 03( , ) cos 1 sin sin22 2 2IxxKrrθ θ θσ θπ = 3( , ) cos 1 sin sin22 2 2IyyKrrθ θ θσ θπ = + ( , ) ( )zz xx yyσ r θ = vσ +σ3( , ) sin cos cos22 2 2IxyKrrθ θ θσ θπ=

仿真的問題元法實(shí)現(xiàn)復(fù)合裂紋疲勞擴(kuò)展路徑模擬有三方面的基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)復(fù)合裂紋疲勞擴(kuò)展路徑仿真的根本，徑仿真的理論主要有裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則、屈服條件、文的研究目的選擇 MTS 準(zhǔn)則作為裂紋起裂和裂數(shù) FORMAN 公式作為評(píng)估裂紋擴(kuò)展壽命評(píng)估的在有限單元法模擬時(shí)考慮計(jì)算的精度和計(jì)算的效擴(kuò)展的過程是連續(xù)的每次循環(huán)擴(kuò)展的長(zhǎng)度是微量徑的過程中必須做好計(jì)算精度和計(jì)算效率的平衡，為了提高仿真的計(jì)算效率，本文選擇裂紋每次示；第三，仿真方法主要與基于有限單元法模型橋復(fù)雜的結(jié)構(gòu)本文基于子模型的建模方法對(duì)鐵路模型建模、節(jié)點(diǎn)含初始裂紋缺陷實(shí)體模型建模以

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)合型裂紋的擴(kuò)展路徑模擬及疲勞壽命預(yù)測(cè)[J]. 王建明,劉偉,呂鶴婷.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[2]Q345qD橋梁鋼疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)研究[J]. 宗亮,施剛,王元清,廖小偉.  中國鐵道科學(xué). 2015(03)
[3]多裂紋擴(kuò)展的擴(kuò)展有限元法分析[J]. 石路楊,余天堂.  巖土力學(xué). 2014(01)
[4]板厚對(duì)14MnNbq鋼焊接件疲勞裂紋擴(kuò)展速率的影響[J]. 謝凡,黃晶,張濤,李建兵.  中國艦船研究. 2011(03)
[5]動(dòng)力荷載作用下桿系鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)疲勞裂紋擴(kuò)展斷裂破壞的分析方法[J]. 瞿偉廉,何鐘山,劉嘉.  土木工程學(xué)報(bào). 2010(12)
[6]模擬三維裂紋問題的擴(kuò)展有限元法[J]. 余天堂.  巖土力學(xué). 2010(10)
[7]基于Corten-Dolan累積損傷準(zhǔn)則的等效等幅疲勞應(yīng)力幅值計(jì)算方法[J]. 朱紅兵,余志武,蔣麗忠.  公路交通科技. 2010(01)
[8]談?wù)勪摌虻钠诤蛿嗔裑J]. 錢冬生.  橋梁建設(shè). 2009(03)
[9]無網(wǎng)格法的理論及應(yīng)用[J]. 張雄,劉巖,馬上.  力學(xué)進(jìn)展. 2009(01)
[10]14MnNbq焊接橋梁鋼的疲勞裂紋擴(kuò)展行為研究[J]. 劉艷萍,陳傳堯,李建兵,李國清.  工程力學(xué). 2008(04)

博士論文
[1]含復(fù)雜界面非均勻材料斷裂力學(xué)研究[D]. 于紅軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]孔邊多裂紋結(jié)構(gòu)的裂紋擴(kuò)展壽命研究[D]. 張禹.北京理工大學(xué) 2016
[2]多軸載荷下疲勞裂紋擴(kuò)展壽命分析方法研究[D]. 周超羨.南京航空航天大學(xué) 2010
[3]鋼結(jié)構(gòu)橋梁CTOD斷裂韌性研究[D]. 張紅勝.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3440772