钢-UHPC组合桥面疲劳评估方法中外规范对比

为分析中外规范对钢-UHPC组合桥面疲劳评估的适用性,以武汉军山长江大桥加固改造工程为背景,分别利用美国规范AASHTO LRFD Bridge Design Specifications、欧洲规范Eurocode 3:Design of Steel Structures(BS EN 1993-1-9:2005)、日本规范《道路桥示方书·同解说(钢桥篇)》和中国规范《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)评估该桥正交异性钢桥面板经UHPC铺装层加固后的疲劳性能和剩余寿命。采用Abaqus软件建立钢-UHPC组合桥面节段模型,采用中外规范的标准疲劳车加载,计算各疲劳细节处的应力幅值,并对比分析各疲劳细节处的应力水平;同时对运营状态下各疲劳细节处开展连续动应变监测,获取各疲劳细节处实测应力时程,对钢桥面板进行疲劳寿命评估。结果表明:美国规范更适用于重车比例较高的桥梁,欧洲规范更适用于桥面板较厚的桥梁,日本规范更适用于桥面宽度较小的桥梁,中国规范均可适用。当横隔板弧形切口应力水平较高时,美国规范疲劳评估结果的安全性不佳;在桥面板纵肋对接焊缝处,美国规范和日本规范的常幅疲劳极限值较欧洲规范分别低19.0%和22.2%,较中国规范分别低18.8%和22.0%;当桥面板纵肋对接焊缝应力幅为46~59 MPa时,采用美国规范和日本规范进行评估的结果更安全。除横隔板弧形切口和纵肋对接焊缝外的其余疲劳细节,中外规范给出的常幅疲劳极限值比较接近,评估结果均为无限寿命。

基于多轴疲劳评估方法的高原机车构架强度计算

为了准确评估高原机车构架焊接结构的疲劳强度,文章分析了不同的疲劳强度评估方法的适用性,研究了载荷计算的方法和工况组合方式,并通过建立有限元模型对构架进行多轴疲劳强度评估。评估结果显示:构架母材及构架主体焊缝的疲劳强度均能满足设计要求。

基于多轴疲劳评估方法的自卸车车架强度研究

基于多轴疲劳评估方法,根据自卸车车架焊缝与母材的受力特征,分别建立对应局部坐标系,从多轴疲劳评估的角度,研究了自卸车架典型焊缝与母材的疲劳强度。研究结果表明:局部坐标系的建立方法上,焊缝局部坐标系各节点具有位置相关性,而母材各节点相互独立;疲劳强度选用材料综合利用度评估,由对应焊缝的不同方向应力决定,底板角焊缝主要取决于沿焊缝方向的正应力,立板角焊缝受各向应力影响均较大,受力条件更加复杂,盖板的对接焊缝取决于沿垂直于焊缝的正应力,母材中最大主应力对疲劳评估影响较大,其他方向应力影响较小。

中文版肌肉疲劳评估方法在汽车制造企业应用的信效度检验

目的检验中文版肌肉疲劳评估方法(MFA)在汽车制造业中的信度和效度。方法选择我国某大型汽车制造企业236名具代表性的作业工人,应用重测、内部、折半信度和KMO检验(Kaiser-Meyer-Olkin)及巴特利(Bartlett)球体检验等方法对MFA在肌肉骨骼疲劳评估应用中的信效度进行检验分析。结果重测信度总的组内相关系数(ICC)为0.971,各维度ICC范围0.800~1.000;内部信度总的Cronbach’sα系数为0.827,各维度的Cronbach’sα系数范围0.439~0.997;折半信度为0.985。效度上主因素分析原则提出2个公因子,累计方差贡献率达65.605%,反映了肩、肘、手腕/手指、膝盖、脚踝/脚趾、背和颈的工效学危害因素权重。结论中文版MFA用于我国汽车制造业工人不良工效学因素的识别和评估具有较好的信度和效度,但仍需结合行业特点考虑工业生产中存在的特殊因素。

大型焊接结构疲劳寿命评估研究综述

大型焊接结构在各重大装备领域有着广泛的应用,其寿命评估对于设备安全服役至关重要。对大型焊接结构疲劳寿命评估方法进行了综述,对名义应力法、缺口应力法、热点应力法、等效结构应力法的原理、思路、优缺点及各自适用范围进行了比较、分析和总结,结果表明:名义应力法简单方便,可用于各领域的简单焊接结构分析;热点应力法在海洋船舶领域应用最为广泛;缺口应力法建模及求解过程复杂,对焊趾和焊根的疲劳分析均适用;等效结构应力法具有网格不敏感性,可以通过一条主S-N曲线将各种焊接接头的应用统一起来,具有良好的工程应用潜力。在此基础上,分门别类地介绍了轨道交通、船舶、桥梁、工程机械、车辆等领域大型焊接结构疲劳寿命评估的现状;分析了大型焊接结构疲劳寿命预测的主要难点和问题,为今后大型焊接结构的疲劳寿命评估方法的发展提供参考和思路。

船用铝合金5059的典型焊接节点疲劳试验和寿命预报方法研究

与传统的5083或6082系列铝合金相比,5059铝合金材料具有更好的力学性能和耐腐蚀性。但目前的焊接规范或船级社规范缺少相应的疲劳等级曲线,不利于船用铝合金5059结构的疲劳评估。同时,薄板铝合金的焊接结构存在较大的初始焊接缺陷,导致焊接拐角处的应力集中效应更加明显。较大的焊接变形给拐角附近应力集中效应和疲劳强度的精确评估带来了较大挑战。本文设计了四种典型的船用焊接接头开展疲劳试验,并将获得的疲劳数据用于拟合得到相应的疲劳等级曲线。在此基础上,进一步验证了名义应力、热点应力、有效缺口应力和缺口应力强度因子法评估对接、十字、T型焊接接头疲劳寿命的准确性和可靠性。此外,一些量化的结论可以用于指导船用铝合金5059焊接结构的应力场和疲劳评估。

预应力混凝土箱梁桥腹板疲劳寿命评估方法研究

基于疲劳损伤累积理论,提出一种预应力混凝土箱梁桥腹板疲劳寿命评估方法。首先,分析预应力混凝土箱梁桥腹板受力特性,建立腹板与顶板早期开裂及腹板疲劳破坏准则;然后,通过箱梁桥局部平面有限元模型计算横向效应下混凝土及箍筋应力,基于混凝土S-N曲线分析混凝土疲劳开裂,引入裂缝影响系数对箍筋应力进行修正,基于全桥杆系有限元模型及变角度桁架模型计算仅考虑面内剪力作用下箍筋应力,两者叠加得到空间效应下箍筋应力历程,以雨流计数法获取箍筋应力谱,并基于疲劳损伤累积理论对箍筋进行疲劳寿命评估;最后,对一实例分析,同时分析箱梁横向效应、裂缝深度等对箍筋应力及疲劳寿命的影响。结果表明:当裂缝深度达到腹板保护层厚度时,箱梁横向效应对桥梁腹板寿命影响较大,可使其发生疲劳破坏。

铝合金焊接接头疲劳研究进展综述

铝合金以其独特和优异的物理特性、化学特性、力学特性及工艺特性,在工程领域中得到了越来越多的应用,尤其是铝合金的焊接结构的应用更加广泛。在铝合金焊接结构中,焊接接头的疲劳性能的好坏是影响结构安全使用的一个非常重要的方面,因此对于铝合金焊接接头疲劳性能的研究引起了国内外学者的关注。对铝合金焊接接头疲劳评估方法中常用的四种疲劳评估方法:即名义应力法、热点应力法、缺口应力法以及断裂力学法进行了归纳总结;对铝合金焊接接头疲劳性能的主要影响因素:焊接缺陷、焊缝余高、残余应力和焊接工艺等四个方面的研究情况进行了综述。在此基础上,给出了铝合金焊接接头疲劳性能进一步研究的方向,对铝合金焊接接头的疲劳性能更加深入的研究具有一定的指导和帮助。