钢桥面板纵肋-顶板焊缝细节疲劳裂纹的应力强度因子分析

为研究正交异性钢桥面板纵肋-顶板焊缝位置的疲劳裂纹扩展特性,以某钢箱梁斜拉桥为工程背景,基于线弹性断裂力学与扩展有限元方法,通过ABAQUS软件建立纵肋-顶板三维裂纹扩展模型,引入半椭圆初始裂纹,对焊根与焊趾裂纹尖端的应力强度因子进行分析.分析结果表明,在车辆荷载的作用下,纵肋-顶板连接细节的疲劳裂纹是以Ⅰ型为主导的Ⅰ...     

钢桥面板横隔板多裂纹扩展三维数值模拟及其特性研究

针对正交异性钢桥面中横隔板弧形开孔处存在的多裂纹这一特殊情况,采用通用有限元软件ANSYS建立了含多裂纹的有限元数值模型。基于所建立的数值模型,通过计算精度较高的相互作用积分法得到裂纹尖端应力强度因子K,并将其作为基本参量对多裂纹的扩展特性进行分析研究。研究结果表明:正交异性钢桥面板中初始存在多条裂纹时,随着荷载循环作用次数的增加,裂纹扩展将发展成以其中一条裂纹作为主裂纹进行扩展,剩余裂纹则在扩展至一定长度后停止扩展;横隔板弧形开孔边缘产生的角裂纹后期将扩展成穿透型裂纹,该处疲劳裂纹扩展到后期为穿透型疲劳裂纹。     

周期预拉伸对三相钢疲劳门槛值及疲劳裂纹扩展速率的影响

探讨了周期预拉伸对Ｍ＋Ａ＋Ｆ三相钢的疲劳门槛值及裂纹扩展速率的影响。经试验和研究发现三相钢周期预拉伸后门槛值所下降；三相钢低周疲劳后，第二阶段裂纹扩展速率有所降低，表现出较高的裂纹扩展阻力。     

应力吸收层对最不利位置上应力强度因子的影响

通过使用ANSYS有限元软件,对偏栽作用下设置应力吸收层的复合式路面最不利位置的应力进行了分析,结果显示设置应力吸收层能明显减小应力强度因子;并通过计算张开型裂缝(Ⅰ型)和剪切型裂缝(Ⅱ型)应力强度因子KⅠ与KⅡ,讨论应力吸收层对裂缝开裂方向的影响.     

地质轴压裂纹倾角应力强度因子的光弹性实验研究

岩爆是采矿和隧道开挖等地下工程的一大地质灾害,并且具有猛烈和瞬发的特性,其复杂的机理已经成为众多工程师和研究人员的研究课题,同时在工程中具有很深远的意义。该文通过将光弹性实验的方法和断裂力学相结合,讨论了岩体内裂纹角度变化对裂纹尖端应力强度因子的影响,同时分析了对远场应力的影响。     

斜拉索平行钢丝多蚀坑应力强度因子研究

为研究斜拉索高强钢丝受点蚀影响下的疲劳性能,基于线弹性断裂力学建立了点蚀钢丝有限元模型,对多点蚀坑影响下的高强钢丝表面裂纹应力强度因子进行了计算分析,综合考虑了蚀坑深径比α,以及蚀坑间距d的影响,并进行了参数分析。研究表明：单蚀坑情况下,当增大裂纹本身所处的蚀坑深径比α时,应力强度因子在各蚀坑深度下都呈现出增长趋势;双蚀坑时,当增大与纵向相邻蚀坑的间距d和其深径比α时,应力强度因子先呈现变大趋势后逐渐趋于稳定;多蚀坑情况下,纵向相邻蚀坑对应力强度因子影响最大,此后随着蚀坑数量的持续增加,蚀坑数量对应力强度因子的干扰逐渐降低,研究内容可以为缆索承重桥梁的高强钢丝疲劳性能研究提供参考。     

正交异性钢桥面板典型疲劳细节变形与裂纹尖端应力分析

为了解车轮荷载作用对正交异性钢桥面板典型疲劳细节的影响,以长门特大桥为背景,采用有限元法建立正交异性钢桥面板节段模型及易开裂部位的子模型,分析在不同横向荷载分布下3处典型疲劳细节受力及面内外变形,得到各细节最不利加载位置.对这些位置进行加载,分析疲劳裂纹尖端应力强度因子变化规律,研究不同疲劳细节裂纹类型及扩展能力.研究...     

小范围屈服条件下的应力强度因子

介绍了求解平面I型裂纹小范围屈服条件下有效应力强度因子的迭代法,在此基础上编写程序,计算出不同荷载试样的应力强度因子;结果表明:在文中所述的小范围屈服条件下,应力强度因子的迭代求解是收敛的。另外,本文还采用有限元法计算了小范围屈服条件下试件的塑性区尺寸、应力强度因子,结果表明数值解和理论解结合的比较好。     

应用扫描电镜对软土强度的微观结构研究

为了研究软土及添加固化材料后的软土强度,应用扫描电镜进行微观结构分析。结果表明纯软土经过25天后,其孔隙含量还是比较高的。而固化软土25天后具有更高的强度,是由于固化剂的加入,使孔隙含量降低。通过二值化面积与强度的比较,表明面积可以作为一个衡量强度的参数。     

基于应力强度因子的旧水泥路面沥青加铺层反射开裂特性研究

在路面改造中,旧水泥路面加铺沥青是一种十分有效的方法,但容易出现反射裂纹的问题。该文运用断裂力学和有限元数值模拟相结合的方法,研究在交通载荷作用下沥青表层反射裂纹扩展情况。通过应力强度因子对产生病害的路面进行了疲劳断裂寿命预估。探讨了裂纹反射深度、沥青加铺层弹性模量和厚度对产生病害路面疲劳断裂寿命的影响。研究表明:反射裂缝在交通载荷作用下以Ⅰ和Ⅱ型扩展为主;整个反射裂纹上最危险点在裂纹的边缘,比较容易发生裂纹扩展;交通载荷作用在水泥混凝土板边缘处对路面破坏最严重;反射深度越深,剩余的疲劳断裂寿命越少;增加沥青加铺层的厚度和降低沥青加铺层的弹性模量能够增加其疲劳断裂寿命;相比改变加铺层弹性模量,增加加铺层厚度对于路面的疲劳断裂寿命影响更明显。     

广义k0固结土的固结不排水剪总应力强度指标的确定

基于室内三轴剪切试验与天然土体的受力状态存在较大差异，从土的总应力强度指标与土的固结状态、初始固结状态、应力路径等之间的相关性出发，建立不同固结状态的土在不同试验条件下的总应力强度指标理论公式，并找出不同试验条件下的强度指标与室内常规三轴试验强度指标间的换算公式，进而解决了室内常规三轴试验在模拟天然土体的初始固结应力状态、加载路径等方面的不足。     

转子裂纹的影响因素分析及其预防对策

文章分析了汽轮发电机组转子裂纹产生和发展的机理及影响因素,认为转子开裂的机理包括高周疲劳、低周疲劳、蠕变和应力腐蚀等,此外环境状态也起着关键作用;简要阐述了裂纹轴的一些基本特征和易产生裂纹轴的设计特点,讨论了转子裂纹的预防措施。     

广义 k0 固结土的固结不排水剪总应力强度指标的确定

基于室内三轴剪切试验与天然土体的受力状态存在较大差异,从土的总应力强度指标与土的固结状态、初始固结状态、应力路径等之间的相关性出发,建立不同固结状态的土在不同试验条件下的总应力强度指标理论公式,并找出不同试验条件下的强度指标与室内常规三轴试验强度指标间的换算公式,进而解决了室内常规三轴试验在模拟天然土体的初始固结应力状态、加载路径等方面的不足.     

初始缺陷角度对钢桥面纵肋顶板焊缝应力强度因子影响分析

初始缺陷在钢桥面板工厂焊接加工时难以避免,是影响钢桥面疲劳性能的重要内在因素。为研究初始缺陷角度对纵肋顶板焊缝疲劳开裂的影响,建立了包含典型初始缺陷工况条件下的有限元模型,分析得到了裂纹前缘应力强度因子。计算结果表明：竖向初始缺陷状态下的裂纹扩展能力最强;初始缺陷从竖向偏转至45°过程中,偏转角越大,张开型应力强度因子越小,滑开型和撕开型应力强度因子越大。断裂参数数值计算方法与分析结果可为相关钢桥面构造抗疲劳分析提供参考。     

剪切速率对心墙料应力-应变-强度特性影响

以两河口砾石土心墙料为对象,开展剪切速率对其力学性状影响的三轴固结排水试验研究,分析不同速率下应力-应变-强度特性的变化规律,并建立了强度参数随剪切速率变化的力学模型。发现砾石土在小围压下极易发生应变软化现象;对于同一围压不同剪切速率下,剪切强度随剪切速率的增大而增大;随着剪切速率的不断增大,强度参数有逐渐增大的趋势,最终趋于稳定。     

RCC-AC复合式路面反射裂缝应力强度因子的有限元分析

从复合式路面反射裂缝的产生机理出发,着重研究了位于RCC板接缝一侧的偏荷载对反射裂缝的影响,利用有限元法计算了偏荷载作用下反射裂缝的应力强度因子。在AC层与RCC板之间设-Goodman夹层单元,用以模拟两板在不同情况下的结合;为了反映裂缝尖端的奇异性,在裂尖周围设置了奇异等参单元,并与试验结果相比较,该法得出的结果与实验结果相符,说明了该法的可行性。最后给出相应的算例,并得到具有实际意义的结论。     

腐蚀拉索钢丝的双蚀坑应力强度因子研究

目前针对腐蚀钢丝剩余疲劳寿命的理论研究,通常采用将点蚀坑模拟为单裂纹,计算其应力强度因子,通过线弹性断裂力学的计算方法进行.由于腐蚀钢丝中往往出现多个典型蚀坑相邻的情况,有必要研究多蚀坑分布情况下应力强度因子的变化问题.该文研究了拉索钢丝双蚀坑裂纹的相互影响行为.考虑了两条裂纹在钢丝不同轴向距离以及周向不同角度分布的情...     

泡沫轻质土的微观结构及其强度特性研究

为了探究泡沫轻质土的微观结构及其强度特性,分别选取4种不同配合比的泡沫轻质土样品,采用扫描电镜试验(SEM)分析各配合比下泡沫轻质土的微观结构特性,并从微观结构的角度进一步分析泡沫轻质土无侧限抗压强度的变化规律。结果表明:不同的水固比对泡沫轻质土微观结构形式和强度特性产生了显著的影响,随着水固比的减小,泡沫轻质土气孔的数量会显著减少,气孔的贯通程度会变浅,逐渐形成较密实和较完整的内部整体结构;微观结构越密实,气孔-孔壁结构越坚实且完整,则泡沫轻质土会表现出越高的强度特性;此外,泡沫轻质土内部存在少量带针状的水泥水化产物钙矾石晶体,其数量随着水固比的减小而减少。     

三向应力下水对石膏质岩强度性质影响的试验研究

以宜昌—巴东高速公路凉水井隧道区出露的石膏质岩为研究对象,采用三轴伺服机开展了不同含水状态下的三轴压缩试验,研究围压及含水状态对石膏质岩强度的影响。