建筑结构钢超低周疲劳断裂破坏的损伤预测模型
本文选题:建筑结构钢 + 超低周疲劳 ; 参考:《工程力学》2017年06期
【摘要】:针对地震作用下建筑结构钢的超低周疲劳断裂问题,在单调加载损伤模型的基础上,提出了一种适用于超低周循环加载情况下的损伤预测模型,并借助ABAQUS软件的用户自定义材料子程序模块,将建立的损伤预测模型引入到有限元分析程序中。然后分别依据建筑钢结构母材、热影响区和焊缝金属缺口试样的单调加载和超低周循环加载试验,标定了材料的损伤模型参数,并对比分析了缺口圆棒试样在不同加载方式下的损伤演化规律,损伤分析结果表明缺口圆棒试样的裂纹都产生于试样截面中心处,这与试验结果一致。最后,以钢框架梁柱焊接节点为研究对象,应用损伤模型分析了节点危险部位的损伤演化规律,数值模拟了节点的超低周疲劳断裂破坏过程,最终得到节点的疲劳寿命与试验结果吻合良好。
[Abstract]:Aiming at the problem of ultra-low cycle fatigue fracture of structural steel subjected to earthquake, a damage prediction model suitable for ultra-low cycle loading is proposed on the basis of monotone loading damage model. With the help of the user-defined material subroutine module of Abaqus software, the damage prediction model is introduced into the finite element analysis program. Then the damage model parameters were calibrated according to the monotonic loading and ultra-low cycle cyclic loading tests of the structural steel base metal, the heat-affected zone and the weld metal notched specimens, respectively. The damage evolution of notched round bar specimens under different loading modes is compared and analyzed. The results of damage analysis show that the cracks of notched round rods all occur at the center of the section of the specimens, which is consistent with the experimental results. Finally, taking steel frame Liang Zhu welded joints as the research object, the damage evolution law of dangerous parts of joints is analyzed by using damage model, and the process of ultra-low cycle fatigue fracture of joints is numerically simulated. Finally, the fatigue life of the joints is in good agreement with the test results.
【作者单位】: 郑州大学力学与工程科学学院;
【基金】:中国博士后科学基金项目(2016M602258) 河南省基础与前沿技术研究计划项目(52110599)
【分类号】:TU391
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,本文编号:2019719
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