多体非连续接触下回转窑筒体抗疲劳优化

针对多体非连续接触状态下回转窑筒体应力不明晰、强度分布不合理等问题,使用试验设计方法选取样本点,根据样本点构建筒体和滚圈的接触有限元分析模型。通过有限元分析,得到样本点对应的筒体应力,通过疲劳分析得到各段筒体对应的寿命,然后构造kriging代理模型。以均衡档位段、过渡段、筒节段的疲劳寿命为目标,考虑筒体厚度、截面变形、挠度等约束条件,应用改进的多目标遗传算法对代理模型在给定设计空间内进行全面搜索,获得了最佳筒体厚度。结果表明:抗疲劳优化使筒体的最小疲劳寿命由48.4 a提高到89.3 a,并使各档位段、过渡段筒体寿命接近,筒节段筒体寿命趋于相等。

正交异性钢桥面板疲劳问题的研究进展

为深化对正交异性钢桥面板疲劳问题的认识,从正交异性钢桥面板的疲劳性能及其评估方法、新型正交异性钢桥面板结构以及正交异性钢桥面板疲劳加固的研究进展等层面进行了分析总结,讨论了制约正交异性钢桥面板疲劳研究的主要问题,探讨了正交异性钢桥面板疲劳问题研究的现状和发展趋势。结果表明:相对于主梁和主桁等杆系结构的疲劳问题,正交异性钢桥面板的疲劳体现为由多个复杂构造细节部位的疲劳性能共同决定的空间结构疲劳问题,其疲劳破坏模式、疲劳性能、抗疲劳优化设计和疲劳开裂加固等问题更为复杂;疲劳损伤机理、新建和在役正交异性钢桥面板疲劳性能评估方法、适用的疲劳开裂加固方法,是钢桥的全寿命周期设计理论的重要基础和桥梁工程可持续发展迫切需要解决的重要研究课题;依托创新设计理念和高性能材料,发展新型结构体系和构造细节,是正交异性钢桥面板的重要发展方向;以智能化制造为代表的先进制造加工技术、以红外热成像和超声波相控阵等为代表的疲劳裂纹检测技术,为正交异性钢桥面板疲劳性能的进一步提升和疲劳裂纹检测技术的发展提供了重要支撑。