超声波双面斜测法在闸墩混凝土裂缝检测中的应用

为查明某拦河坝闸墩裂缝深度及其发展情况,保证大坝的安全运行,对闸墩两条深度裂缝采用超声双面斜测法进行检测,通过对检测数据的处理,计算裂缝的深度值,并在此基础上分析裂缝成因以便采取有效措施进行修补。     

港口水工建筑物混凝土裂缝分级评估

为提高建筑物检测评估的准确性,在对混凝土裂缝分级评估时必须分清裂缝类型、裂缝成因,通过裂缝来判断结构中出现的问题。从港口水工建筑物常见的裂缝类型出发,分析常见裂缝形成原因,讨论了裂缝限制和分级标准,并通过检测评估案例说明裂缝分级评估应用。     

混凝土裂缝产生的成因与控制措施

为尽可能避免混凝土构造物在施工阶段发生有害裂缝,对洋山港区工程混凝土裂缝的可能成因进行分析,提出控制混凝上裂缝的措施,并介绍混凝土裂缝的检测和修补工作,以确保洋山港区建设工程的混凝土质量,可供现场施工参考。     

船闸混凝土底板裂缝化学灌浆补强处理技术

蚌埠复线船闸工程混凝土底板局部出现裂缝.基于对裂缝分布规律的观察以及对裂缝长度、宽度、深度的检测,分析产生裂缝的原因.并对裂缝进行化学灌浆补强处理,取得较好的加固效果.着重介绍裂缝化学灌浆补强施工方法、施工工艺和质量控制要点.     

沙颖河郑埠口枢纽工程节制闸闸墩裂缝成因分析

通过对沙颖河郑埠口枢纽工程节制闸闸墩裂缝检测、成因分析及计算,提出温度收缩应力是引起闸墩裂缝的主要原因;对裂缝的发展趋势及开裂后闸墩的安全性研究表明,裂缝在正常使用荷载作用下,可以满足强度、刚度要求;对不闸闸墩较为常见的裂缝问题提出了预防及补救措施。     

超声法探测结构物水下裂缝

研究开发了用超声法探测结构物水下裂缝的方法。该法测试简便,清水浑水中一样使用,可用于各种类型的结构,已在1座水闸底板裂缝探测中成功地应用。     

大面积薄层混凝土裂缝成因分析及控制措施

大面积薄层混凝土极易出现裂缝,裂缝过多、过大会影响结构物的承载力和耐久性,还会增加维修费用,影响正常生产运营。在对仓库地面混凝土裂缝调查检测的基础上,结合温度应力计算、干缩应力计算,对仓库面层混凝土裂缝原因进行了深入分析,提出了裂缝控制技术措施,可以将裂缝的数量、宽度和深度控制到最小程度。     

基于改进Mask RCNN的散货船压载舱裂缝检测算法

针对散货船压载舱所存在不同类型结构裂缝检测需求，基于机器视觉相关技术，探索一种应用实例分割目标检测算法（Mask RCNN）深度学习模型的裂缝识别方法。在分析散货船压载舱裂缝的图像特征的基础上，构建了基于MaskRCNN的裂缝识别深度学习模型，通过引入轻量化自底向上路径增强机制和自身特征优化模块优化检测模型，然后制作了涵盖多种类型的裂缝数据集，基于训练结果实现散货船压载舱结构裂缝图像识别，并验证了改进的MaskRCNN模型在散货船压载舱结构裂缝图像识别技术中的优越性，为压载舱自动化高效检测提供有效支撑。     

天津港高桩码头面层混凝土裂缝成因分析及裂缝控制技术措施

码头面层混凝土在施工期间非常容易出现裂缝,裂缝过多、过大会影响正常的生产使用,还会增加维修费用和降低耐久性,而且影响码头的工程观感。在码头面层裂缝现状调查检测的基础上,结合试验和温度、干缩应力计算,对码头面层混凝土裂缝原因进行了深入分析,提出了适合天津港实际的裂缝控制技术措施。     

“635”水库总干闸混凝土裂缝处理

介绍了工程的结构情况,裂缝对结构及材料的危害,在严寒条件采用的混凝土裂缝处理方案,修补后在实际运用中的效果。     

Depth estimation of surface cracks based on the measurement of crack opening deformation and numerical–experimental iteration

We propose a new method to estimate the depth of a surface crack based on the measurement of crack opening deformation (COD) by using strain gauges. Through finite-element (FE) analysis of several surface cracks with different crack depth, it was found that the distribution of crack depth along the crack line can be approximated by multiplying a certain proportional α to the distribution of COD per unit nominal strain (normalized COD). The strain gauges are cemented just on the crack line and at a reference position, and the normalized CODs are measured under the impact load excited by hammer punching. The surface crack depth is estimated from the normalized COD measurements by a numerical–experimental iteration method based on FE analysis. The estimated distribution of the surface crack depth along the crack line shows good agreement with the shape of a real crack depth.     

不同的裂纹尺寸对椭圆形裂纹应力强度因子影响的研究

针对平板椭圆形裂纹,提出了椭圆裂纹求解应力强度因子的解析解法,该方法是建立在弹性断裂理论及复变函数理论基础上的。文中针对椭圆裂纹,在具有不同的外荷载,以及不同的椭圆裂纹形状情况下,对应力强度因子进行较为全面的仿真分析。得到了应力强度因子和椭圆裂纹长短轴及所处位置,以及外荷载之间的关系变化的曲线。利用所建立的计算模型,可以非常迅速地求得不同几何参数情况下椭圆裂纹在复杂应力场中沿裂纹周边不同位置的应力强度因子。并对三种不同椭圆裂纹形状情况下的应力强度因子进行了分析和比较。     

钛合金疲劳裂纹扩展速率试验及预报方法

本文针对深海载人潜水器耐压壳用钛合金,开展疲劳性能试验研究,得到该类型钛合金的室温断裂韧性,载荷比R=0.1下的疲劳裂纹扩展门槛值及疲劳裂纹扩展速率,基于选用的疲劳裂纹扩展预报模型,对载荷比R=0.1下的钛合金疲劳裂纹扩展行为进行了预报研究。结果表明:在载荷比不变的前提下,应力强度因子范围是疲劳裂纹扩展速率的主要影响因素,应力强度因子范围的增加会导致疲劳裂纹扩展速率增加;考虑小裂纹效应的疲劳裂纹扩展预报模型可对钛合金的疲劳裂纹扩展行为进行准确预报。     

450MPa级船体钢焊缝疲劳试验研究

通过对450MPa级船体用钢母体试件、焊缝试件在波浪随机载荷和均方根等效载荷下的疲劳裂纹扩展规律的试验和模拟计算，结果表明用均方根等效载荷替代波浪随机载荷下的疲劳裂纹扩展规律是一种安全有效的方法，并且焊缝金属在抵御疲劳裂纹扩展方面优于母材金属。     

基于裂纹最大张口位移的加筋板弹塑性断裂分析

为了快速方便地求取船舶加筋板塑性性能的两个重要参数—裂纹尖端塑性区半径（Ry）和裂纹尖端张开位移（CTOD）,文章提出了一种基于裂纹最大张口位移（MCOD）来确定加筋板的裂纹尖端塑性区半径和裂纹尖端张开位移的简便方法。该法基于理想弹塑性材料,以提出的裂纹最大张口位移与裂纹尖端塑性区半径及裂纹尖端张开位移的拟合函数关系为基础,考虑了模型尺寸效应、材料特性参数及外载荷的影响。文中还对不同裂纹长度、不同屈服极限条件、不同板/筋刚度比时方法的适用性进行了分析,研究表明：该方法能够消除裂纹长度、屈服极限和外载荷等因素的影响,适用于有限宽船舶加筋板的弹塑性分析。     

深海超高压环境模拟容器裂纹评定

深海超高压环境模拟容器用于模拟水下压力环境,其容器壁上承受反复载荷,容易产生疲劳裂纹.疲劳裂纹扩展是影响其断裂的主要因素.本文旨在分析半椭圆裂纹在老化的深海超高压环境模拟容器中的扩展行为,评估容器的安全性,因此对材料20MnMoNb钢的裂纹扩展特性进行了试验研究,首先考虑三角形和梯形加载情况,通过比较两组实验结果,考察了其材料对保载时间的敏感性.采用基于统一的裂纹扩展率模型的三维有限元方法进行了疲劳裂纹扩展计算,并通过CT试样的一组数值和实验结果进行了验证,最后建立了不同初始尺寸、展弦比和倾角的裂纹有限元模型,并根据裂纹在容器内壁的容许深度准则,计算了容器的剩余寿命.其分析结果可为深海超高压环境模拟容器可靠性评估提供参考.     

有效应力强度因子范围门槛值与载荷比关系的研究

不同载荷比下的有效应力强度因子范围门槛值△Keff.th往往被看作一个常数,然而疲劳实验数据结果通常散落在一个较窄的带宽范围内,而不是所期望的一条曲线。另外,基于改进的McEvily模型对△Keff.th进行的灵敏度分析表明△Keff.th对疲劳裂纹扩展率具有重要的影响,尤其是在占有大部分疲劳裂纹扩展寿命的近门槛值区域。因此,文章认为不同应力比下的△Keff.th为变量,并且通过三个方面对△Keff.th与应力比R的关系进行了深入的研究:(a)Schmidt和Paris提出的一个关于△Keff.th的简化模型和相应的试验数据;(b)基于传统的裂纹完全闭合概念的△Keff.th试验数据;(c)基于裂纹局部闭合模型的△Keff.th,p试验数据。分析结果表明,在应力比低于临界应力比时,随着应力比的增加,有效应力强度因子范围门槛值也相应增加;而应力比高于临界应力比时,有效应力强度因子范围门槛值随应力比的增加而减小。另外,通过对试验数据的曲线拟合分析表明,Lorentz分布能很好地描述相应的试验数据。     

A computational approach for fatigue crack propagation in ship structures under random sequence of clustered loading

The authors have developed a simulation program, CP-System, for multiple cracks propagating in a three-dimensional stiffened panel structure, where through-the-thickness crack propagation is formulated as a two-dimensional in-plane problem, and the crack propagation behavior is simulated by step-by-step finite element analyses. In order to evaluate the fatigue lives of marine structures accurately, it is necessary to take into account the load histories induced by sea waves, which may be composed of a random sequence of certain clustered loads with variable stress range. In the proposed crack growth model, the crack opening and closure behavior is simulated by using the modified strip yielding model, and the effective tensile plastic stress intensity range, ΔK _RP, is calculated by considering the contact of plastic wake along the crack surfaces. The adequacy of the proposed crack growth model is examined by comparison with fatigue tests under non-constant-amplitude loading. The usefulness of the developed method is demonstrated for a ship structural detail under certain simulated load sequences. It is shown that the fatigue crack growth of a ship structure is significantly retarded due to the load interaction effects, so that the conventional method for fatigue life assessment may predict a relatively conservative fatigue life of a structure.     

过载保载对金属材料疲劳裂纹扩展速率影响研究

文章基于载荷次序效应产生影响的原因和相关预报模型,提出了考虑单峰过载和保载共同作用下疲劳裂纹扩展速率预报模型。在文中提出的考虑载荷次序效应的疲劳裂纹扩展速率预报模型的基础上,对几种金属材料在单峰过载、多峰过载、过载与保载共同作用下疲劳裂纹扩展速率进行了预报研究,并将预报结果与相应试验结果进行了比较,对考虑载荷次序效应的疲劳裂纹扩展速率预报模型的适用性进行了验证。     

疲劳裂纹扩展模型中表征裂纹闭合水平参数的确定

借助7075-T 6铝合金、6013铝合金以及0.45w t%碳钢的疲劳试验数据,结合上述材料的力学性能参数,通过非线性最小平方拟合方法,研究了表征裂纹闭合水平参数k对疲劳裂纹扩展率的影响。研究结果表明,对于宏观裂纹范围内的疲劳裂纹扩展,参数k只要大于某个值就对疲劳裂纹扩展率无影响;而对于小裂纹阶段的疲劳裂纹扩展,参数k对疲劳裂纹扩展率的影响较明显,因此参数k的大小主要取决于小裂纹扩展数据。依据0.45w t%碳钢疲劳试验数据,相应参数k的建议值为6 000m-1。