摘要 | 第5-7页 |
abstract | 第7-8页 |
第1章 绪论 | 第12-36页 |
1.1 本文的研究背景 | 第12-13页 |
1.2 本文的研究意义 | 第13-15页 |
1.3 钢桥疲劳研究现状 | 第15-23页 |
1.3.1 基于名义应力法的疲劳寿命评估研究现状 | 第16-17页 |
1.3.2 基于热点应力法的疲劳寿命评估研究现状 | 第17-19页 |
1.3.3 基于断裂力学法的疲劳寿命评估研究现状 | 第19-21页 |
1.3.4 基于可靠度理论的疲劳寿命评估研究现状 | 第21-23页 |
1.4 钢桥疲劳设计准则 | 第23-24页 |
1.4.1 名义应力准则 | 第24页 |
1.4.2 局部应力应变准则 | 第24页 |
1.4.3 损伤容限设计准则 | 第24页 |
1.4.4 多轴疲劳准则 | 第24页 |
1.5 抗疲劳设计概述 | 第24-28页 |
1.5.1 无限寿命设计 | 第25页 |
1.5.2 安全寿命设计 | 第25-26页 |
1.5.3 破损-安全设计 | 第26页 |
1.5.4 损伤容限设计 | 第26-27页 |
1.5.5 疲劳可靠性设计 | 第27-28页 |
1.5.6 耐久性设计 | 第28页 |
1.6 疲劳性能的影响因素 | 第28-33页 |
1.6.1 材料表面状态 | 第29-30页 |
1.6.2 尺寸效应 | 第30页 |
1.6.3 板件厚度 | 第30-31页 |
1.6.4 载荷 | 第31页 |
1.6.5 应力集中 | 第31-32页 |
1.6.6 焊接残余应力 | 第32页 |
1.6.7 焊接缺陷 | 第32-33页 |
1.6.8 环境因素 | 第33页 |
1.7 存在的问题 | 第33-34页 |
1.8 本文的主要研究内容 | 第34-36页 |
第2章 主梁新构造细节的疲劳性能试验 | 第36-59页 |
2.1 疲劳性能试验的必要性 | 第36-37页 |
2.2 疲劳性能试验的试件设计 | 第37-40页 |
2.2.1 试件截面拟定 | 第37页 |
2.2.2 焊接细节疲劳试件方案比选 | 第37-39页 |
2.2.3 试验方案总体设计 | 第39-40页 |
2.3 疲劳性能试验方案设计 | 第40-45页 |
2.3.1 疲劳试验的前期准备 | 第40-41页 |
2.3.2 疲劳试验的加载方案 | 第41-43页 |
2.3.3 疲劳试验的测试方案 | 第43-45页 |
2.4 疲劳性能试验结果及分析 | 第45-52页 |
2.4.1 疲劳破坏过程描述 | 第45-51页 |
2.4.2 焊接细节的疲劳试验结果 | 第51-52页 |
2.5 疲劳试验数据分析 | 第52-57页 |
2.5.1 疲劳累积损伤分析 | 第52-53页 |
2.5.2 疲劳试验结果分析 | 第53-56页 |
2.5.3 S-N曲线拟合 | 第56-57页 |
2.6 本章小结 | 第57-59页 |
第3章 主梁新构造细节的应力集中系数影响因素研究 | 第59-76页 |
3.1 焊接细节的有限元分析 | 第59-64页 |
3.2 不同因素对主梁新构造细节应力集中系数的影响 | 第64-74页 |
3.2.1 板件厚度 | 第64-67页 |
3.2.2 焊脚尺寸 | 第67-68页 |
3.2.3 过焊孔半径 | 第68-69页 |
3.2.4 填板厚度 | 第69页 |
3.2.5 对接焊缝宽度和对接焊缝余高 | 第69-71页 |
3.2.6 板件间隙宽度 | 第71-72页 |
3.2.7 焊缝熔深参数 | 第72-73页 |
3.2.8 初始几何缺陷 | 第73-74页 |
3.3 本章小结 | 第74-76页 |
第4章 基于热点应力法的主梁新构造细节疲劳寿命评估 | 第76-105页 |
4.1 热点应力法的基本概念 | 第76-77页 |
4.2 热点应力计算方法 | 第77-83页 |
4.2.1 表面外推法 | 第78-79页 |
4.2.2 厚度线性化法 | 第79页 |
4.2.3 Dong法 | 第79-82页 |
4.2.4 1 mm法 | 第82页 |
4.2.5 等效热点应力法 | 第82-83页 |
4.3 热点应力影响因素 | 第83-92页 |
4.3.1 单元类型与局部网格尺寸 | 第86-88页 |
4.3.2 外推方法 | 第88-89页 |
4.3.3 局部建模方式 | 第89-90页 |
4.3.4 主板厚度方向单元层数 | 第90页 |
4.3.5 焊缝倾角 | 第90-92页 |
4.3.6 焊趾半径 | 第92页 |
4.4 主梁新构造细节的热点应力计算 | 第92-100页 |
4.4.1 表面外推法 | 第92-96页 |
4.4.2 厚度线性化法 | 第96-97页 |
4.4.3 Dong法 | 第97-99页 |
4.4.4 1 mm法 | 第99-100页 |
4.4.5 热点应力计算结果对比 | 第100页 |
4.5 基于热点应力法的主梁新构造细节疲劳寿命评估 | 第100-103页 |
4.6 本章小结 | 第103-105页 |
第5章 基于断裂力学的主梁新构造细节疲劳性能分析 | 第105-128页 |
引言 | 第105页 |
5.1 断裂力学法的基本原理 | 第105-109页 |
5.1.1 裂纹类型 | 第105-106页 |
5.1.2 裂纹前缘附近的应力场和位移场 | 第106-108页 |
5.1.3 应力强度因子 | 第108页 |
5.1.4 裂纹失稳断裂准则 | 第108-109页 |
5.2 主梁新构造细节三维断裂力学有限元模型 | 第109-113页 |
5.2.1 建模概述 | 第110-111页 |
5.2.2 单元选取及建模流程 | 第111-113页 |
5.2.3 有限元模型几何参数 | 第113页 |
5.3 应力强度因子与影响因素分析 | 第113-124页 |
5.3.1 几何参数 | 第114-121页 |
5.3.2 裂纹参数 | 第121-124页 |
5.4 表面裂纹最深点的裂纹形状修正系数 | 第124-126页 |
5.5 疲劳裂纹扩展寿命预测 | 第126页 |
5.6 本章小结 | 第126-128页 |
第6章 基于断裂力学的主梁新构造细节疲劳可靠性研究 | 第128-138页 |
6.1 疲劳可靠度分析模型 | 第128-129页 |
6.1.1 疲劳累积损伤模型 | 第128页 |
6.1.2 剩余强度模型 | 第128-129页 |
6.1.3 疲劳寿命模型 | 第129页 |
6.2 疲劳极限状态方程 | 第129-130页 |
6.3 焊接细节的随机变量分析 | 第130-131页 |
6.3.1 初始裂纹尺寸 | 第130页 |
6.3.2 临界裂纹尺寸 | 第130-131页 |
6.3.3 裂纹扩展参数 | 第131页 |
6.4 主梁新构造细节的疲劳可靠指标及参数分析 | 第131-135页 |
6.4.1 疲劳裂纹扩展参数C均值 | 第133页 |
6.4.2 疲劳裂纹扩展参数C变异系数 | 第133页 |
6.4.3 初始裂纹尺寸a0均值 | 第133-134页 |
6.4.4 初始裂纹尺寸a0变异系数 | 第134页 |
6.4.5 裂纹形状比 | 第134-135页 |
6.5 主梁新构造细节的检测周期 | 第135-136页 |
6.5.1 目标可靠指标 | 第135-136页 |
6.5.2 检测周期 | 第136页 |
6.6 本章小结 | 第136-138页 |
结论与展望 | 第138-141页 |
结论 | 第138-139页 |
展望 | 第139-141页 |
致谢 | 第141-143页 |
参考文献 | 第143-157页 |
攻读博士学位期间发表的论文及参加的科研项目 | 第157-158页 |
攻读博士学位期间发表的论文 | 第157页 |
发明专利 | 第157-158页 |
参加的科研项目 | 第158页 |