提速后钢筋混凝土梁疲劳寿命估算方法研究

对用于提速后钢筋混凝土梁疲劳寿命估算的等效等幅应力幅法和极限损伤度法进行了比较分析，并在极限损伤度法中考虑了钢筋混凝土梁疲劳抗力随时间下降带来的影响。     

玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁抗剪性能研究

为了获取玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪性能参数,并为玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的设计与施工提供理论依据,通过试验分析,研究了不同剪跨比、加固量、初始荷载等情况下梁的抗剪承载力变化规律,提出了玄武岩纤维布加固损伤混凝土梁的抗剪承载力修正计算公式。试验结果表明,梁的抗剪承载力受锚固方式、初始荷载和剪跨比的影响较大,采用玄武岩纤维布加固钢筋混凝土梁后,可以有效提高梁的抗剪承载力。     

钢筋混凝土有边框剪力墙抗剪因素分析

依据试验资料论述钢筋混凝土有边框剪力墙的工作机理和强度性能,综合分析剪跨比、配筋率、混凝土强度等因素对剪力墙抗剪强度的影响。     

基于AAR标准的石砟漏斗车疲劳寿命评估

AAR评定标准由北美铁路协会制定,可用于铁路货车寿命疲劳评估。以某公司正在研制的米轨石砟漏斗车为例,使用ANSYS Workbench建立了该车的有限元模型,分别进行了垂向静载、纵向拉伸、纵向压缩和扭转4种工况下的应力分析,选取100 t无盖漏斗车相应载荷谱,以名义应力法和Miner线性累积损伤理论进行计算,基于AAR标准编写了寿命评估Matlab程序,评估结果表明寿命满足设计要求。     

钢筋混凝土梁残留抗剪系数的取值

用分布裂缝模型计算钢筋混凝土结构时，因为影响残留抗剪系数的因素较多，其取值比较困难，本文给出了一种简单实用的计算方法，以供计算时参考。     

高强钢筋混凝土梁在疲劳荷载作用下的裂缝宽度计算

通过9根高强钢筋混凝土梁的疲劳试验，分析了疲劳荷载作用下高强钢筋混凝土梁的裂缝发展原因，依据粘结—滑移理论，探讨了高强钢筋混凝土梁疲劳裂缝宽度的计算方法，并提出了相应公式，将理论值和实测值进行了对比。     

基于应力强度干涉模型的疲劳损伤研究

基于Miner法则,分析了工程上常用的阶梯谱级数对疲劳寿命精度的影响．建立了变换的JS-N曲线与阶梯谱拟合曲线的应力强度干涉数学模型,采用参数求解的数值解析法得到参数,并推导出了疲劳损伤的积分公式．对铁路货车转向架侧架运行36万公里（一个段修期）内分阶段的多次载荷谱测试数据进行分析,得出随着各阶段阶梯谱离散级数的增大,损伤成收敛趋势,寿命预测精度高．采用本文的分析方法,建立了侧架一个段修期的载荷谱概率模型,预测了侧架的寿命及其可靠性．     

碳纤维加固钢筋混凝土梁的应用研究

利用CFRP对混凝土结构进行修复加固及补强,是近几年发展较快的一项新型高效的技术。该项技术在建筑物、桥梁特种结构物等各类土木工程中均有大量成功应用的实例。本文以钢筋混凝土梁为研究对象,列举了碳纤维对既有结构的钢筋混凝土梁分别进行抗弯加固及抗剪加固的实例,并通过试验探讨了碳纤维加固火灾后受损钢筋混凝土梁的加固效果,所得结论对类似工程具有一定的参考价值。     

带裂纹自增强与非自增强高压容器的疲劳对比试验及失效分析

本文通过对带裂纹的高压容器进行自增强与非自增强的内压疲劳对比试验,研究了自增强处理方法对带裂纹高压容器疲劳寿命的影响。试验结果表明,自增强处理不但提高了内壁带裂纹的高压容器的疲劳寿命,而且在一定条件下也提高了内壁和外壁带裂纹的高压容器的疲劳寿命。同时自增强处理也能显著提高筒体与平板封头连接焊缝的疲劳寿命。根据试验结果,文中也对高压容器的疲劳失效特点作了分析。     

基于有限体积应变能密度法的钎焊接头疲劳寿命研究

为了评估钎焊接头的疲劳寿命，课题组构建了不锈钢钎焊接头的疲劳寿命模型。首先通过拉伸实验和低周疲劳实验获得不锈钢钎焊接头的基本性能和疲劳数据，再运用基于缺口应力强度因子（notch stress intensity factor，NSIF）的有限体积应变能密度法，结合有限元和理论计算结果，并综合考虑钎焊后的残余应力来评估钎焊接头的疲劳寿命。有限元计算结果表明NSIF能够准确描述焊缝附近的残余应力，并且应变能密度对网格精度敏感性较低。最后将疲劳实验结果与计算得到的应变能密度相结合，搭建出总应变能密度和疲劳寿命关系模型，为不锈钢钎焊接头寿命评估提供了一种简单高效的方法。     

微藻油改性沥青混合料疲劳性能

为研究微藻油(Microalgae oil, MAO)改性沥青混合料疲劳性能,通过四点弯曲疲劳试验测试不同温度和应变下MAO和SBS 2种改性沥青混合料疲劳寿命并建立基于Weibull分布的疲劳方程,借助红外光谱分析MAO改性沥青分子组成。结果表明,2种改性沥青混合料疲劳寿命均服从三参数Weibull分布;相同应变时MAO改性沥青疲劳寿命在30℃时最优,40℃时降低幅度随应变水平不同差异显著,600με降幅最大74%;温度不变应变增加时,不同温度下疲劳寿命变化不显著,由200με增加到400με时降幅约为60%,增加到600με时降幅约为85%;MAO改性沥青混合料疲劳寿命整体约为SBS改性沥青混合料的1.1倍～1.4倍,两者随应变和温度的变化趋势基本一致。疲劳方程表明MAO改性沥青混合料疲劳寿命对应变水平较敏感。相比SBS改性沥青,MAO改性沥青芳香族C-H较多,同时新增了羧基和C=O基团。     

用解析刚度法求解高强钢筋混凝土梁的疲劳刚度

通过对9根高强钢筋混凝土梁的疲劳试验进行研究，用考虑混凝土和钢筋应变增大系数的解析刚度法提出了高强钢筋混凝土梁在疲劳荷载作用下的刚度计算公式，并对公式中的各项系数进行了分析，最后将计算值和试验值进行了比较，计算结果与试验结果符合良好。     

基于精细模型的斜拉索疲劳损伤分析

为了更好预测斜拉索的疲劳寿命,提出了基于精细模型的斜拉索疲劳寿命分析方法。首先,基于S-N曲线建立疲劳易损指标,采用Monte-Carlo法生成随机列车荷载进行车桥耦合分析,通过易损性分析得到最易损斜拉索;然后,考虑平行钢绞线索力误差建立精细斜拉索模型,基于Miner线性累积损伤理论对精细模型进行疲劳损伤分析与寿命预测。数值仿真结果表明,该方法可以较精确地确定每根钢绞线斜拉索的疲劳位置和疲劳程度;成桥索力较大的斜拉索易于发生疲劳损伤,疲劳损伤多发生在锚固段,且外侧钢绞线疲劳损伤程度较大。     

盐水泥浆中碳钢的腐蚀疲劳断裂

钻井液中钻具因受到各种作用应力,加上井下高温高压的腐蚀环境,使其易发生腐蚀疲劳断裂。为探讨钻具的断裂过程以期能找到有效的防护措施,实验室内建立了模拟试验装置。针对盐水泥浆中45钢的腐蚀疲劳断裂行为,通过自制的旋转弯曲腐蚀疲劳试验机,模拟钻具的运转受力情况,研究了不同泥浆介质、应力、载荷频率和温度对45钢腐蚀疲劳断裂行为的影响,并结合动态腐蚀试验和断口分析,讨论了各影响因素的作用。结果表明,盐水泥浆的pH值、Cl-含量等对45钢的疲劳寿命有直接影响,腐蚀疲劳寿命与与局部腐蚀的程度大小有密切关系;随着加载频率的增大,45钢的腐蚀疲劳寿命有较大提高;在15~80℃温度范围内,45℃左右时45钢的腐蚀疲劳寿命最短。     

专用砂浆对砖砌体抗剪强度的影响

为了研究专用砂浆对砖砌体沿通缝截面抗剪强度的影响,以不同强度普通砂浆及专用砂浆为参数,对48个蒸压粉煤灰砖砌体试件进行通缝抗剪试验.结果表明,蒸压粉煤灰砖砌体抗剪强度计算指标均高于规范值;专用砂浆的粘结性能非常好,其砌体试件抗剪性能较普通砂浆试件有较大提高.将试验结果进行回归分析,给出了蒸压粉煤灰砖砌体普通砂浆试件及专用砂浆试件抗剪强度平均值的建议计算公式,得出了采用专用砂浆砌筑的蒸压粉煤灰砖砌体具有良好抗剪性能的结论.     

空气悬架铰接电动客车车身骨架可靠性评估

为对某款空气悬架铰接电动客车车身骨架进行可靠性评估,首先建立了整车骨架有限元分析模型,以满载弯曲工况为例,对其进行了静强度分析;其次选用Workbench集成的Fatigue Tool工具对整车车身骨架进行了疲劳寿命分析,依据得到的整车疲劳寿命云图和各节点的寿命,确定了整车车身容易发生疲劳破坏的位置,为空气悬架约束下的铰接电动客车改进设计提供了理论依据。     

铁路货车制动杠杆的优化与设计

针对某铁路货车制动杠杆的轻量化问题,进行了该模型的受力分析,并在此基础上完成了制动杠杆的变密度法拓扑优化设计。优化之后,从应力、变形、体积等方面与之前做了对比,并根据在工况下的受力进行了疲劳寿命的分析和总结。结果表明,优化之后的制动杠杆较优化之前质量减少了6.166%,应力状况有所改善。     

基于广义σ-N曲面的涡轮盘疲劳寿命预测

以σ-N曲面为基础,并由应力幅值σa和平均应力σm构建Goodman型和Gerber型广义σ-N曲面方程,对涡轮盘进行疲劳寿命估算。由某型航空发动机涡轮盘算例结果显示,基于Gerber型等寿命曲线的估算寿命比Goodman型更接近于其真实额定寿命,且该方法无需循环应力等效转换,从而提高了疲劳寿命估算的精度。     

基于欧美压力容器规范的开孑L接管结构疲劳寿命研究

针对金属结构失效中,超过80%都是由疲劳引起的现象,以压力容器中的开孔接管结构为例,用ANSYS软件对 其进行弹性和弹一塑性分析。根据有限元分析结果,分别采用ASMEⅧ一2规范和EN 13445规范中的方法进行疲劳评定。 比较各种疲劳设计方法得到的许用循环次数与试验寿命,讨论异同和适用性。结果表明：规范中的疲劳评定方法预测的 寿命都小于试样的实际寿命。ASMEⅧ一2弹一塑性分析法和EN 13445详细评定法得出的疲劳寿命最接近实际值。     

低载强化对圆柱齿轮残余应力影响的试验研究

以经过表面工艺处理的高强度齿轮单齿弯曲为例,试验研究了疲劳极限以下小载荷强化和疲劳损伤载荷对齿根残余应力的影响.结果表明,经过强化小载荷对反复锻炼后,单齿弯曲疲劳强度和疲劳寿命还能够得到强化和提高;小载荷的反复锻炼不会影响和破坏齿根表面的残余应力;疲劳极限附近的损伤载荷加载到疲劳寿命中期对齿根的残余应力没有显著影响;屈服强度附近的损伤载荷加载到疲劳寿命中期,齿根的残余应力明显衰减.