腐蚀损伤平行钢丝吊索应力分布特征

为了研究吊索内钢丝腐蚀损伤后的应力分布规律,采用有限元软件ANSYS弹簧单元与节点耦合模拟钢丝间相互作用,考虑温度变化时护套对钢丝的握裹力影响,提出了一种改进的平行钢丝吊索纤维束理论计算模型,研究了钢丝束长度、层数,锈坑尺寸、数量和位置分布等参数以及护套握裹力对吊索内钢丝应力分布的影响规律。结果表明:拉伸荷载作用下,改进的纤维束模型可准确反映吊索钢丝间应力分布,中心层与内层钢丝应力略大于外层钢丝应力;锈坑参数对吊索钢丝应力分布影响显著;锈坑角度为60°时,吊索受力最为不利;护套握裹力对最外层钢丝应力有较大影响。

Q550E高强钢及焊接接头的疲劳裂纹扩展研究

焊接构造是钢桥的薄弱部位,在反复车辆荷载作用下,疲劳损伤正逐步成为影响桥梁服役安全的关键问题之一。以Q550E高强钢为研究对象,开展母材和对接焊缝接头的静力拉伸和疲劳裂纹扩展试验,建立母材及焊接连接件的疲劳裂纹增长模型,揭示了应力比对高强钢焊接节点疲劳裂纹扩展速率的影响规律;开展基于FRANC3D和ABAQUS的联合仿真模拟分析,通过敏感性分析明确关键影响参数。结果表明:随着应力比的增大,疲劳裂纹扩展速率参数m增大、lg C减小,应力强度因子门槛值减小;对接焊缝m值约为母材的2倍,对接焊缝裂纹门槛值大于母材,且对应力比更敏感;联合仿真方法可准确预测高强钢焊接接头疲劳寿命,高应力比下试件厚度和初始裂纹深度对疲劳扩展影响显著。

PE/PA6/F-SEP复合材料的热性能及流变行为研究

采用硅烷偶联剂对海泡石(SEP)进行有机化改性,并用熔融共混法制备聚乙烯/聚酰胺6/改性海泡石(PE/PA6/F-SEP)复合材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)对F-SEP的结构进行表征。采用热失重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、旋转流变仪和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的热性能、流变行为、力学性能以及微观形貌进行研究。结果表明:硅烷偶联剂对SEP实现接枝改性;F-SEP能保持PE/PA6体系的热稳定性,残炭率增加,且F-SEP在基体中起到异相成核作用,能提高材料的结晶温度,改善了材料的结晶行为;F-SEP的加入使复合材料的储能模量、损耗模量和复合黏度均有增加;力学性能表明,添加F-SEP对PE/PA6基体能起到一定的增强和增韧作用。随着F-SEP含量的增加,材料的拉伸和弯曲性能均逐渐增加,且材料的冲击强度可提高20.9%;SEM结果表明,F-SEP的加入使相界面变得模糊,能较好地改善PE和PA6的相容性。