钢桥贯通疲劳裂纹扩展行为预测方法研究

发布时间：2017-07-30 07:20

  本文关键词：钢桥贯通疲劳裂纹扩展行为预测方法研究

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【摘要】：为研究面外弯曲作用下的贯通疲劳裂纹扩展行为,以某公铁两用钢桥的工字形横梁腹板为对象,运用公路加载的方式,对横梁腹板竖向加劲肋焊端的应力进行荷载试验,利用有限元程序ABAQUS建立横梁腹板模型,将疲劳裂纹引入模型,利用位移外推法计算裂纹前端应力强度因子,结合最大能量释放率法对疲劳裂纹的扩展行为进行预测。结果表明:腹板的面外弯曲是该部位出现疲劳开裂的主要原因;贯穿疲劳裂纹是Ⅰ型为主的混合型疲劳断裂;等效应力强度因子随着裂纹的增长先增加后减小,裂纹的扩展角度随着裂纹的增长有所增加,预测角度与实际观测到的裂纹扩展角度近似一致。因此,利用位移外推法和最大能量释放率法可有效预测钢桥疲劳裂纹扩展行为。
【作者单位】： 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所;
【关键词】： 钢桥 加劲肋 疲劳裂纹 面外弯曲 有限元法 强度因子 断裂力学 最大释放率准则
【基金】：一等中国博士后科学基金项目(2014M550129) 中国铁路总公司重大课题项目(2013G010-A)~~
【分类号】：U448.36;U441
【正文快照】： 1引言在新结构的疲劳设计中,通常把疲劳裂纹的出现作为疲劳设计指标来考虑。现役钢桥中,由于多种原因,有些已经达到疲劳极限的裂纹没有得到及时修复,而导致这些裂纹继续扩展。当裂纹达到一定长度时,裂纹前端的应力状态会变得更加复杂,从而使得疲劳裂纹扩展的行为也变得更加复

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本文编号：593036