公路钢拱桥新式不锈钢吊杆疲劳特性分析

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1、公路钢拱桥新式不锈钢吊杆疲劳特性分析1绪论1.1疲劳研究发展简史金属疲劳研究最早出现在19世纪初叶，1829年，德国矿业工程师Albert对矿用燒接起重链重复加载，持续试验到105次循环,以验证其可靠性。1839年，法国工程师Poncelet首次使用疲劳一词描述在循环荷载作用下构件突然破坏现象。1843年，英国铁路工程师Rankine注意到机械部件存在应力集中的危险，并发表了第一篇疲劳论文。1850-1865年期间，Hodgkinson和Fairbaim都曾对梁作了重复弯曲试验，发现梁在远低于静力破坏强度的重复荷载作用下而发生破坏。1852?1869年期间，德国学者ine

2、r将瑞典工程师Palmgren于1924年提出的线性累积损伤理论公式化，形成了著名的PalmgrenMiner准则，目前仍被广泛应用。1952年，Manson和Coffin提出了MansonCoffin公式，奠定了低周疲劳分析的基础。在概率疲劳研究方面，1949年，)出版了《疲劳试验与疲劳数据的统计分析指南》[3]。1964?1969年，美国人Haugen对两个正态分布函数的代数运算进行了分析，奠定了强度干涉模型可靠度计算的基础。1970年幵始，美国人Kececioglu完善了用强度干涉模型进行概率疲劳分析的一套方法，使疲劳可靠性研究跨上了新的阶段。在疲劳裂纹扩展研究方面

3、，1920年，Griffith发现玻璃脆性断裂时的名义应力和裂纹尺寸a之间满足关系式C为常数。1957年，Iran提出了考虑应力比和断裂初性影响的描述疲劳裂纹扩展速率的Forman公式[3，5]。1970年，TS-810NETSModel793.00Controller闭环控制系统，由硬件集装箱和系统软件nexTestTMGT两部分组成，如图2.2所示，加载和监控均可实现自动化。其主要特点如下：实现试验自动化；可多通道独立进行试验；可编制复杂的荷载块谱；实现数据自动采集与存储；实现试验结果的图形显示与反馈数据监视；具有系统内锁保护与自动破坏探测功能等。3拱桥新型不锈钢吊杆

4、杆体部分疲劳.....................63-783.1引言.....................633.205Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢吊杆杆体.....................63-733.3疲劳荷载作用下吊杆杆体应变变程.....................73-763.4本章小结.....................76-784拱桥新型不锈钢吊杆螺纹联接静力.....................78-1114.1引言.....................784.205Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢...........

5、.........78-824.3701吊杆螺纹联接有限元分析.....................82-984.4702吊杆螺纹联接有限元分析.....................98-1024.4.1螺纹齿根应力分析....................98-994.4.2螺纹齿根应变分析....................99-1024.555吊杆螺纹联接有限元分析....................102-1094.5.155吊杆螺纹联接有限元分析简介....................102-1034.5.2各螺纹齿承担的荷载.......

6、.............103-1044.5.3螺纹齿根应力分析....................104-1064.5.4螺纹齿根应变分析....................106-1094.6本章小结....................109-1115拱桥新型不锈钢吊杆疲劳寿命分析....................111-1285.1引言....................1115.205Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢疲劳性能参数估计....................111-1155.3名义应力法估算新型不锈钢吊杆的疲劳寿命.......

7、.............115-1185.4局部应力应变法估算裂纹萌生寿命....................118-1205.5疲劳分析软件Fe-safe估算裂纹萌生寿命....................120-1265.6本章小结....................126-128结论(1)对一根直径为55mm和两根直径为70mm的不锈钢吊杆进行了常幅正弦波加载的疲劳试验，吊杆所用材料为05Crl7Ni4Cu4Nb不诱钢。55吊杆在230?345kN的疲劳荷载作用下，经历了600万次循环荷载未发生破坏；701