中性盐雾腐蚀后Q345B钢材疲劳性能研究
发布时间：2020-12-30 16:55
在实际工程中,一些钢结构建筑长期处于近海环境中,在风载、波浪等交变荷载作用下发生腐蚀疲劳,严重地降低钢结构构件和建筑物的安全性、耐久性、可靠性。Q345B钢材在钢结构中受到广泛应用,但腐蚀疲劳特性研究数据较少。本文基于Q345B钢材主要研究成果如下:（1）以青岛海洋环境干湿比为基础,设计盐雾试验腐蚀条件,对腐蚀试件进行称重计算腐蚀率,拟合出盐雾加速腐蚀动力学模型。盐雾试验加速腐蚀是正常大气暴露试验腐蚀速度的25.6倍,达到较好的加速效果。（2）通过室内常温拉伸试验,腐蚀后的Q345B钢材极限强度和屈服强度明显下降,钢材本构关系曲线中屈服平台逐渐缩短。基于石永久二次塑流模型,引入参数β对腐蚀后钢材本构关系模型进行修正,修正结果与试验数据吻合度良好。（3）通过疲劳试验,获得Q345B钢材在不同腐蚀率下的疲劳寿命曲线（SN曲线）来表征钢材疲劳特性,研究了腐蚀率和应力比对钢材疲劳寿命的影响。随着腐蚀率增加,钢材疲劳寿命急剧下降;当应力比增大时,钢材疲劳寿命也随之增加。根据不同应力幅值对应的疲劳寿命和腐蚀率绘出曲线图,将不同腐蚀率区间划为三个阶段。（4）基于灰色系统理论处理小样本数据,建立GM（...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
2 Q345B钢腐中性盐雾蚀后力学性能试验
2.1 盐雾试验电化学腐蚀机理
2.2 腐蚀环境设定
2.3 腐蚀率计算
2.4 材料拉伸试验
2.5 腐蚀时间对力学性能的影响
2.6 腐蚀时间对本构关系的影响
2.7 本章小结
3 Q345B钢中性盐雾腐蚀后疲劳试验
3.1 疲劳试验材料尺寸设计
3.2 试验装置和试验方法
3.3 疲劳寿命试验结果与断口分析
3.4 S-N曲线测定
3.5 疲劳寿命影响因素分析
3.6 Q345B钢疲劳特性与规范比较
3.7 本章小结
4 基于灰色系统理论建立Q345B钢腐蚀后疲劳寿命预测模型
4.1 灰色系统理论
4.2 灰数和灰色序列生成
4.3 GM（1,1）模型（均值差分模型）
4.4 疲劳寿命预测
4.5 残差GM（1,1）模型
4.6 本章小结
5 Q345B钢中性盐雾腐蚀后疲劳裂纹扩展试验
5.1 疲劳裂纹扩展基本原理
5.2 疲劳裂纹扩展试验材料尺寸
5.3 试验装置和试验方法
5.4 疲劳裂纹扩展数据
5.5 基于虚拟裂纹闭合法数据处理分析
5.6 腐蚀时间对疲劳裂纹扩展的影响
5.7 板厚对裂纹扩展速率的影响
5.8 Q345B钢材疲劳裂纹扩展特性对比分析
5.9 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
作者简介
一、基本情况
二、学术论文
三、获奖情况
四、研究项目
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢结构的低温疲劳性能研究进展综述[J]. 王元清,廖小伟,贾单锋,石永久. 建筑钢结构进展. 2018(01)
[2]腐蚀损伤对Q345钢材力学性能的影响[J]. 张驰,张春涛,王汝恒. 西南科技大学学报. 2017(02)
[3]风荷载下空间网格结构疲劳性能[J]. 叶继红,申会谦. 东南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]中性盐雾腐蚀环境中Q235钢板力学性能的退化规律[J]. 徐善华,王皓,苏磊. 机械工程材料. 2016(05)
[5]近海大气环境下多龄期钢框架柱抗震性能的试验研究[J]. 郑山锁,张晓辉,王晓飞,程洋,孙乐彬. 土木工程学报. 2016(04)
[6]腐蚀预应力钢绞线的疲劳试验分析[J]. 余芳,贾金青,姚大立,吴锋. 哈尔滨工程大学学报. 2014(12)
[7]人工气候模拟海洋大气盐雾区的加速试验设计[J]. 杨翔,费恒涛,李姿扬,董庆华,杜云,姜慧,李雁. 科技资讯. 2014(27)
[8]高强度钢材Q460C及其焊缝的疲劳性能试验研究[J]. 施刚,张建兴. 建筑结构. 2014(17)
[9]基于不同S-N曲线的横向十字焊接接头疲劳寿命预测[J]. 范文学,陈芙蓉,解瑞军,高健. 焊接学报. 2013(11)
[10]大气腐蚀下网架结构症状可靠度及寿命预测[J]. 肖南,王海,陈华鹏,张飞林. 浙江大学学报(工学版). 2013(08)
博士论文
[1]基于断裂力学的钢桥疲劳裂纹扩展与寿命评估方法研究[D]. 宗亮.清华大学 2015
[2]腐蚀环境和风振疲劳耦合作用下输电塔线体系疲劳性能研究[D]. 张春涛.重庆大学 2012
[3]结构共振疲劳试验及裂纹构件的振动疲劳耦合分析[D]. 刘文光.南京航空航天大学 2010
[4]螺栓球节点网架结构高强螺栓连接疲劳性能的理论与试验研究[D]. 雷宏刚.太原理工大学 2008
硕士论文
[1]高强度钢应力腐蚀疲劳研究[D]. 李彬.西南石油大学 2016
[2]大跨度空间结构风荷载的数值模拟计算与分析[D]. 孟兮.北京交通大学 2010
[3]腐蚀钢构件疲劳性能退化试验研究[D]. 孔正义.西安建筑科技大学 2010
[4]腐蚀后钢材材料性能退化研究[D]. 陈露.西安建筑科技大学 2010
[5]大跨悬挑结构的风致疲劳效应研究[D]. 王强.哈尔滨工业大学 2009
[6]基于ANSYS的16MnR钢疲劳裂纹扩展分析[D]. 屠立群.浙江工业大学 2007
本文编号：2947979
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究内容及技术路线
2 Q345B钢腐中性盐雾蚀后力学性能试验
2.1 盐雾试验电化学腐蚀机理
2.2 腐蚀环境设定
2.3 腐蚀率计算
2.4 材料拉伸试验
2.5 腐蚀时间对力学性能的影响
2.6 腐蚀时间对本构关系的影响
2.7 本章小结
3 Q345B钢中性盐雾腐蚀后疲劳试验
3.1 疲劳试验材料尺寸设计
3.2 试验装置和试验方法
3.3 疲劳寿命试验结果与断口分析
3.4 S-N曲线测定
3.5 疲劳寿命影响因素分析
3.6 Q345B钢疲劳特性与规范比较
3.7 本章小结
4 基于灰色系统理论建立Q345B钢腐蚀后疲劳寿命预测模型
4.1 灰色系统理论
4.2 灰数和灰色序列生成
4.3 GM（1,1）模型（均值差分模型）
4.4 疲劳寿命预测
4.5 残差GM（1,1）模型
4.6 本章小结
5 Q345B钢中性盐雾腐蚀后疲劳裂纹扩展试验
5.1 疲劳裂纹扩展基本原理
5.2 疲劳裂纹扩展试验材料尺寸
5.3 试验装置和试验方法
5.4 疲劳裂纹扩展数据
5.5 基于虚拟裂纹闭合法数据处理分析
5.6 腐蚀时间对疲劳裂纹扩展的影响
5.7 板厚对裂纹扩展速率的影响
5.8 Q345B钢材疲劳裂纹扩展特性对比分析
5.9 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
作者简介
一、基本情况
二、学术论文
三、获奖情况
四、研究项目
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢结构的低温疲劳性能研究进展综述[J]. 王元清,廖小伟,贾单锋,石永久. 建筑钢结构进展. 2018(01)
[2]腐蚀损伤对Q345钢材力学性能的影响[J]. 张驰,张春涛,王汝恒. 西南科技大学学报. 2017(02)
[3]风荷载下空间网格结构疲劳性能[J]. 叶继红,申会谦. 东南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]中性盐雾腐蚀环境中Q235钢板力学性能的退化规律[J]. 徐善华,王皓,苏磊. 机械工程材料. 2016(05)
[5]近海大气环境下多龄期钢框架柱抗震性能的试验研究[J]. 郑山锁,张晓辉,王晓飞,程洋,孙乐彬. 土木工程学报. 2016(04)
[6]腐蚀预应力钢绞线的疲劳试验分析[J]. 余芳,贾金青,姚大立,吴锋. 哈尔滨工程大学学报. 2014(12)
[7]人工气候模拟海洋大气盐雾区的加速试验设计[J]. 杨翔,费恒涛,李姿扬,董庆华,杜云,姜慧,李雁. 科技资讯. 2014(27)
[8]高强度钢材Q460C及其焊缝的疲劳性能试验研究[J]. 施刚,张建兴. 建筑结构. 2014(17)
[9]基于不同S-N曲线的横向十字焊接接头疲劳寿命预测[J]. 范文学,陈芙蓉,解瑞军,高健. 焊接学报. 2013(11)
[10]大气腐蚀下网架结构症状可靠度及寿命预测[J]. 肖南,王海,陈华鹏,张飞林. 浙江大学学报(工学版). 2013(08)
博士论文
[1]基于断裂力学的钢桥疲劳裂纹扩展与寿命评估方法研究[D]. 宗亮.清华大学 2015
[2]腐蚀环境和风振疲劳耦合作用下输电塔线体系疲劳性能研究[D]. 张春涛.重庆大学 2012
[3]结构共振疲劳试验及裂纹构件的振动疲劳耦合分析[D]. 刘文光.南京航空航天大学 2010
[4]螺栓球节点网架结构高强螺栓连接疲劳性能的理论与试验研究[D]. 雷宏刚.太原理工大学 2008
硕士论文
[1]高强度钢应力腐蚀疲劳研究[D]. 李彬.西南石油大学 2016
[2]大跨度空间结构风荷载的数值模拟计算与分析[D]. 孟兮.北京交通大学 2010
[3]腐蚀钢构件疲劳性能退化试验研究[D]. 孔正义.西安建筑科技大学 2010
[4]腐蚀后钢材材料性能退化研究[D]. 陈露.西安建筑科技大学 2010
[5]大跨悬挑结构的风致疲劳效应研究[D]. 王强.哈尔滨工业大学 2009
[6]基于ANSYS的16MnR钢疲劳裂纹扩展分析[D]. 屠立群.浙江工业大学 2007
本文编号：2947979
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