大结构模型中多裂纹种类并行疲劳试验方法研究

大结构模型低周疲劳试验周期较长,成本高,一般情况只能通过一只或少量的模型研究裂纹的形成机理和扩展规律,确定裂纹的形成寿命和扩展寿命。文章通过开展裂纹尖端的应力场研究,提出了一种在大结构模型中预制多种裂纹类型同时进行低周疲劳试验的并行疲劳试验方法。利用该方法开展了锥柱结合壳结构模型疲劳试验,得到了该模型的多种裂纹类型的裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命试验结果,验证了并行疲劳试验方法的可行性和可信性。

抽油机井油管接头有限元分析与寿命预测

对油管接头进行了在循环拉伸载荷作用下的弹塑性接触有限元分析 ,给出油管接头在循环载荷作用下所表现出的力学特性 ,特别是应力应变集中部位 (第 1啮合齿齿根 )的应力应变循环规律以及应力应变幅。采用局部应力应变分析法 ,对油管接头进行疲劳寿命的预测 ,证明J5 5材料、公称锥度上扣 1.5、1.75和 2圈的油管接头在循环拉伸载荷 6 0～ 12 0kN作用下 ,疲劳裂纹萌生期的寿命都达到了

钢结构半刚性连接疲劳性能的ANSYS分析

为了提高节点的抗震性能,采用有限元ANSYS软件进行数值模拟分析半刚性连接各个细部位置的疲劳寿命,介绍了ANSYS/Fatigue疲劳分析的思路和步骤,为找出节点在疲劳作用下的薄弱部位提供了可行的方法。

新疆玛湖地区致密油水平井套管螺纹扣型优选

为了解决新疆玛湖地区致密油水平井下套管作业过程中的套管螺纹接头断裂失效问题,采用有限元数值模拟方法和全尺寸套管实物试验方法,对比分析了下套管作业上提–下放过程中API-LC长圆扣型和TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的连接强度和疲劳寿命。数值模拟和试验结果表明,在相同上提拉力或下放压力作用下,TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的应力水平明显低于API-LC长圆扣型套管螺纹接头;在相同拉伸–压缩循环交变载荷作用下,TP-G2特殊扣型套管螺纹接头的疲劳寿命约为API-LC长圆扣型套管螺纹接头的6.9倍。研究表明,新疆玛湖地区致密油水平井下套管作业时采用TP-G2特殊扣型套管螺纹接头代替API-LC长圆扣型套管螺纹接头,能够更好地满足现场下套管作业技术需求,提高作业效率。

FRP胶栓混接节点疲劳性能试验研究

FRP胶栓混接节点兼具胶接节点和栓接节点的优点,静力性能优良,但疲劳破坏机理尚不明确;为了深入研究FRP胶栓混接节点在多种工况下的疲劳性能,文中设计制作了单搭接FRP胶栓混接节点试件。首先进行轴向拉伸及四边剪切作用下的静载试验,得到了相应的破坏模态和极限承载力;随后开展两种工况下的高周疲劳荷载试验,采用声发射技术测得了胶层的疲劳损伤发展过程,得到了试件的疲劳破坏模式、特征疲劳寿命以及刚度退化规律,并提出了疲劳寿命预测方法建议。结果表明:FRP胶栓混接节点的抗疲劳性能主要由栓接控制,其疲劳破坏过程可分为胶层累积损伤、胶层破坏、FRP累积损伤、FRP破坏4个阶段,其中胶层破坏阶段和FRP破坏阶段的声发射特征参数发生显著变化,可作为识别破坏发生的依据;当螺栓数量较少时两种工况下的试件均发生螺帽挤入FRP板的破坏,当螺栓数量较多时拉伸试件以FRP板孔边拉剪破坏为主,剪切试件以FRP板整体剪切破坏为主;螺栓数量增加能够显著提升拉伸试件的特征疲劳寿命,并有效抑制疲劳破坏过程中的刚度下降速度,但剪切试件的疲劳性能对螺栓数量不敏感;基于试验数据拟合得到的不同工况下的S-N曲线公式可为FRP胶栓混接节点疲劳寿命计算提供参考,有助于此类节点在桥梁等主要承受反复荷载作用结构中的应用。