φ840D货车车轮辐板孔疲劳裂纹扩展特性研究

针对目前840D货车车轮辐板孔裂纹故障增多及其可能带来的隐患,本文首先采用有限元方法数值模拟了不同运用条件下车轮的机械应力和制动热应力,其次根据线弹性断裂力学理论研究了辐板孔边裂纹的应力强度因子,最后结合Forman疲劳裂纹扩展方程及裂纹扩展门槛值,得到不同运用工况下辐板孔裂纹扩展的基本特性及规律,从而分析出了导致裂纹扩展的载荷条件。分析结果表明:辐板孔裂纹是典型的疲劳裂纹,是由萌生于辐板孔内侧的微细裂纹逐渐扩展而来的,它是由热负荷和机械载荷的综合效应造成的。单纯的机械载荷不会直接导致孔边裂纹的萌生和扩展;坡道制动与机械载荷的叠加才是导致辐板孔裂纹萌生与扩展的最主要的载荷工况。这对预防车轮疲劳失效、优化车轮设计,保障行车安全,具有重要意义。

铁路货车轮辐板孔裂纹激光再制造

铁路货车轮在辐板孔处产生疲劳裂纹,影响安全运行。文中利用激光熔覆技术,采用镍基合金在车轮辐板辗钢CL60试样表面进行激光再制造试验研究,评价激光再制造试件的组织和性能。结果表明,熔覆层无裂纹、夹杂和气孔等缺陷,与基体形成了良好冶金结合,熔覆层组织是铸态的奥氏体组织,主要由弥散的共晶和亚共晶组成。激光再制造试件力学性能优于车轮基体材料,延伸率提高90%,冲击韧性提高2～3倍,熔覆层的显微硬度提高近50%,疲劳强度提高2.2倍。该工艺用于生产实践,经十万公里试运行考核验证,激光再制造后的车轮满足铁路货运的要求。

成都仁恒置地广场办公楼结构设计

本文全面介绍了一超高层钢框架-钢筋混凝土核心筒结构设计。其框架柱采用矩形钢管混凝土柱,混凝土筒体内设置尺寸较小的构造用型钢柱。用MIDAS/GEN分析二～十一层外围1.50～10.5m不等的悬挑、裙房顶部及主楼屋顶的大跨度钢蓬;采用ANSYS对标准层钢梁腹板开设备洞口进行有限元分析。

正八边形钢板腹梁的腹板力学特性研究

目前我国的桥梁工程中,大多数仍为简支梁桥。在横向荷载作用下,简支梁桥主要以受弯为主。蜂窝梁作为较早被人们使用的一种钢结构主梁,具有抗弯能力强的特点,但在以受弯为主的简支梁桥中却鲜有使用,这主要是由于蜂窝梁腹板高度较大,在车辆荷载等动荷载作用下极易出现腹板屈曲畸变。为尝试将蜂窝梁应用于桥梁工程领域,基于蜂窝梁外观,提出了一种新型钢结构主梁——正八边形钢板腹梁。对该结构的腹板应力计算方法和纯剪切屈曲计算系数进行研究,以期对该结构的实际应用提供借鉴。为研究该结构的腹板应力计算方法,基于费式空腹桁架比拟法进行相关计算的假设,并将该结构的腹板划分为5个计算区域,提出腹板应力计算方法并得到相应的计算公式,通过与试验结果对比的方式,对腹板应力计算方法的合理性进行验证。为研究腹板的纯剪切屈曲系数,基于纯剪切矩形薄板屈曲计算理论,采用通用有限元软件ABAQUS计算得到不同设计参数和不同边界条件的480个圆形开孔八边形薄板的屈曲系数,通过对不同边界条件的纯剪切矩形薄板屈曲系数计算公式进行修正,从而得到正八边形开孔腹板在纯剪应力作用下的屈曲系数。结果表明:在横向荷载作用下,该结构的底板和顶板主要受轴力作用,剪力作用可忽略,而腹板主要受剪力作用,轴力作用可忽略。通过对试验梁进行静载弯曲试验,得到了该结构的弯曲破坏形态,试件在加载点位置处出现腹板屈曲现象。将腹板开孔边缘应变实测值换算为应力实际值,并与腹板应力计算值进行对比。可以发现,所提出腹板应力计算方法可以较好地预测圆孔环向应力的分布模式,环向应力分布近似均匀。在计算截面θ=π/2处,腹板环向应力的计算值与实测值相差较大,这是由于在简化计算中假定圆孔中心为反弯点导致的计算误差。基于有限元软件ABAQUS和数据拟合提出的八边形圆形开孔薄板的屈曲系数,可为该结构的相关设计提供参考。