拉伸半无限圆孔板应力集中系数研究

用近似解析方法推出了拉伸半无限圆孔板孔边最大应力集中系数的显式表达式 ,此式不但形式简单而且具有良好的精度。对该式的精度验证采用两条路径 :1)与应力集中系数手册结果 (无显式表达式 ,只有曲线 )比较 ;2 )与有限元计算结果比较 ,所推公式 (当d/a≥ 1.2 ) 的精度得到证实。同时应该指出 ,Jeffery给出的仅有的几个具体理论值在圆孔比较靠近直线边界时误差较大 ,但至今Jeffery的结果仍被当成经典数据或准确值被引用 ,本文的工作支持西田正孝编著的应力集中系数手册认为Jeffery解“有错误”的指正。此外 ,分别用Koiter的近似解析方法和有限元法证实 ,采用本文新定义的应力集中系数 (即用最大应力点所在的邻近一侧截面上的平均应力为基准应力 ) ,当圆孔非常靠近直线边界 (1<d/a <1.2 ) 时有一个极限值 2。

焊接管节点疲劳研究综述

为加深对焊接管节点疲劳问题的认识,对焊接管节点名义应力法、热点应力法、切口应力法和断裂力学法4种常用疲劳评估方法应用现状和存在问题进行介绍,从疲劳效应(热点应力集中系数)和抗力(热点应力幅S-N曲线)2个方面对首推的热点应力法研究现状进行总结,探讨了管节点结构形式的发展趋势。结果表明:焊接管节点常用四大疲劳评估方法中名义应力法应用最广,但过于保守,热点应力法最被推崇,但仍有待进一步完善,切口应力法实施难度大,尚未在规范中使用,断裂力学法则适用于剩余疲劳寿命评估;对于传统的圆形和矩形钢管节点,已形成了较为系统的热点应力评估方法,对热点应力集中系数最大值可能发生位置、外推区域、热点应力集中系数计算公式、壁厚效应修正系数等方面进行了明确的规定;在传统的圆钢管和矩形钢管节点基础上,创新节点形式,提出了钢管混凝土节点、PBL加劲型钢管混凝土节点、圆管-方管节点和鸟嘴式节点,对比传统钢管节点,钢管混凝土节点热点应力集中系数降幅在25%以上,PBL加劲型矩形钢管混凝土节点降幅在50%以上,圆管-方管节点和鸟嘴式节点降幅则介于圆形钢管和矩形钢管节点之间。