| 钢桥面板U肋-盖板焊缝疲劳裂纹萌生仿真 |
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| 引用本文： | 赵秋,唐琨,李英豪,邓俊逸.钢桥面板U肋-盖板焊缝疲劳裂纹萌生仿真[J].交通运输工程学报,2024(1):131-145. |
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| 作者姓名： | 赵秋 唐琨 李英豪 邓俊逸 |
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| 作者单位： | 1. 福州大学土木工程学院;2. 西南交通大学土木工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(51478120)；;福建省自然科学基金项目(2019J01232)~~； |
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| 摘 要： | 为建立适用于钢桥面板U肋-盖板焊缝疲劳裂纹萌生分析方法，以Roe-Siegmund循环内聚力模型为基础，考虑混合加载模式下的内聚力参数转换，对ABAQUS进行二次开发，形成反映疲劳累计损伤的VUMAT子程序；通过试验数据获得了Q345钢材对应的焊接区域材料内聚力参数，基于Voronoi图法、焊接区域晶粒微观形态与力学特性建立了U肋-盖板焊缝焊趾处微观晶粒组织，并与宏观二维平面应变模型合并，模拟了多尺度疲劳裂纹萌生；结合等效结构应力法和线弹性断裂力学裂纹扩展理论，考虑初始缺陷形态和疲劳断裂临界标准反推了不同应力水平下的累积内聚力长度，进而得到疲劳裂纹萌生寿命的计算方法。分析结果表明：采用提出的方法模拟U肋-盖板焊缝焊趾裂纹萌生行为时，裂纹在焊趾处萌生并垂直于顶板表面进行扩展，形成了穿晶断裂模式，微观晶粒组织应力分布随裂纹萌生及短裂纹扩展而不断变化，且随着微观晶粒组织分布和力学特性的随机性变化，仿真结果中的短裂纹扩展路径细节与临界循环次数均不相同；反推得到的累积内聚力长度随初始缺陷形状比、长裂纹扩展临界深度、微观晶粒组织分布及其力学特性以及所处应力幅值的不同产生变化，考虑上述因素获取的累积...
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| 关 键 词： | 桥梁工程 钢桥面板 循环内聚力模型 Voronoi图法 断裂力学 等效结构应力法 |
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