钢桥面板顶板-U肋焊缝裂纹萌生特征及扩展规律

【目的】研究轮载作用下钢桥面板顶板-U肋焊缝裂纹的萌生特征及扩展规律。【方法】通过有限元方法建立钢桥面板节段模型,分析了不同轮载位置下构造的变形特征,明确了轮载位置与典型变形特征的对应关系,相应建立了3种局部简化模型。在局部模型的基础上根据应力分布确定了裂纹萌生特征,并基于断裂力学进行裂纹扩展三维数值模拟。【结果】模拟结果表明,在以顶板为主的变形条件下,顶板焊趾和顶板焊根的最大主应力明显大于U肋焊趾处,裂纹产生后Ⅰ型应力强度因子远高于Ⅱ型和Ⅲ型;在以U肋为主的变形条件下,顶板焊根和U肋焊趾处的最大主应力垂直于U肋厚度方向,裂纹产生后Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子占Ⅰ型应力强度因子K的20%~30%。【结论】实桥中轮载偏离焊缝正上方时,疲劳裂纹易从顶板焊根和顶板焊趾处萌生且沿顶板厚度方向扩展,以Ⅰ型裂纹为主;当轮载位于焊缝正上方时,疲劳裂纹易从顶板焊根和U裂焊趾处萌生并大致垂直U肋腹板扩展,属于Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹,且扩展速率较快。

钢桥面板U肋-盖板构造细节(子系统1)疲劳受力行为研究

正交异性钢桥面板受力行为复杂,基于子系统可以更加有效地分析钢桥面板的疲劳受力行为,以钢桥面板子系统1为研究对象,分析轮载作用面积和轮载作用位置对子系统1疲劳受力行为的影响,在此基础上分析了盖板厚度和U肋厚度对U肋-盖板构造细节处3个弯矩的影响。同时基于等效结构应力法,对子系统1的主导疲劳开裂模式进行研究。研究结果表明:轮载作用面积为600 mm×200 mm且轮载作用在U肋间时,子系统1中U肋-盖板构造细节的受力最不利;子系统1以U肋外侧弯矩Mr大于U肋内侧弯矩Ml的情况为主;子系统1焊根开裂模式的主导疲劳开裂模式均为开裂模式Ⅱ,增大盖板厚度能有效降低焊缝焊根开裂的风险;焊趾开裂模式的主导疲劳开裂模式与盖板和U肋厚度有关,增大盖板厚度能减小开裂模式Ⅰ发生的概率,增大U肋厚度能减小开裂模式Ⅲ发生的概率;在焊根和焊趾的主S-N曲线相同的情况下,子系统1的主导开裂模式为焊趾开裂模式。

大口径管道带水抢修

包头地区 1996年 5月 3日发生 6 4级强烈地震 ,给包钢生产造成重大损失 ,地震发生后 ,包钢生产用动力系统发生多起事故。本文针对 4#高炉工业回水管道 (12 2 0× 10 )震后发生断裂 ,如何在保证不停止生产的前提下 ,采取什么措施进行管道带水抢修进行了阐述 ,本文是经过现场抢修过程总结而来 。

轮扣式钢管支架节点试验研究

对于轮扣式钢管支架的节点,开展了抗弯和抗剪的加载试验研究,获得了节点的破坏模式,刚度和承载力等力学响应,并与现有设计的方法计算结果开展了比较。比较结果表明现有设计规范的计算结果是偏安全的。

600 MPa级Ti、Nb析出强化车轮钢接头硬度及热影响区软化行为分析

采用连续闪光对焊技术,焊接600 MPa级Ti,Nb析出强化车轮钢,制造22.5×9.0车轮的轮辋。采用气体保护焊技术,焊接轮辋与轮辐的搭接接头。轮辋闪光对焊接头在扩口工序出现开裂、辊型工序出现减薄、扩张工序出现开裂,综合报废率37%。车轮径向疲劳试验80万转时,轮辋与轮辐搭接焊缝发生焊根部位的疲劳开裂。对车轮钢接头的断口、组织、硬度、析出相进行分析。结果表明,对焊接头硬度呈现“马鞍形”局部软化特征,搭接接头硬度呈现“盆地形”局部软化特征。热影响区中,过热区晶粒长大,20 nm以下第二相粒子大量溶解,正火区晶粒长大,20 nm以下第二相粒子消失伴随20 nm以上第二相粒子熟化,造成热影响区软化。