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1.
一种新的可用于混凝土疲劳研究的非线性累积损伤模型 总被引：3，自引：0，他引：3
研究混凝土疲劳问题的主要困难之一，就是混凝土疲劳损伤的累积速度与不同强度循环荷载的作用次序有关，且是非线性的。但通常 的一些非线性损伤模型却不能反映荷载作用次序的影响，为了解决此问题和混凝土结构在长期不稳定循环荷载作用下的疲劳问题，我们在Miner线性累积损伤模型的基础上提出了一个新的非线性累积损伤模型，通过两个 疲劳损伤实例的计算证明了该模型不仅能够反映出不同强度应力水平先后作用次序对疲劳损伤演变情况的影响，而且保留了Miner模型概念明确，使用方便的优点，当通过试验得到一组有关曲线之后，不稳定循环荷载作用的混凝土疲劳累积损伤计算将变得异常简单，极便于在工程设计中采用。 相似文献
2.
为了研究沥青混凝土的疲劳特性,提出了基于双线性内聚力模型（CZM）的数值模拟方法．建立了疲劳损伤演化模型并将其与内聚力模型耦合,以反映沥青混凝土在循环荷栽作用下的软化行为．通过编制用户材料子程序。实现了疲劳损伤模型在有限元软件ABAQUS中的应用,并对劈裂疲劳试验进行了模拟．研究结果表明：模拟得到的疲劳寿命与实验室结果基本一致;疲劳损伤随加载次数的累积是非线性的,且损伤累积阶段是疲劳破坏的主要阶段;应力比增大时,损伤稳态发展阶段的寿命明显减小．可以发现提出的疲劳损伤数值模型是一种预估沥青混凝土疲劳损伤的有效方法． 相似文献
3.
推导了应力控制和应变控制模式下沥青混合料的热力学疲劳损伤模型.选取回弹模量作为损伤硬化参数,提取出一个与动态模量相关的损伤变量作为评估指标.所获得的2种控制模式下的损伤演化规律中保留了一个与加载水平有关的非负材料参数m,具有与Chaboche疲劳模型相似的形式.在每种控制模式下,采用4组加载水平所获得的疲劳损伤试验数据校核模型并确定参数.由此发现参数m与荷载水平呈指数关系.利用所获得的演化方程可阐述2种控制模式下的损伤演化差异,即在应变控制模式下,疲劳损伤演化由快变慢,在应力控制模式下情况则相反.通过利用损伤等效原理计算等效荷载循坏次数,该模型还解释了在多级加载条件下,2种控制模式的疲劳演化差异:在应变控制的疲劳模式下,所加荷载等级按照从低荷载到高荷载的顺序会加速损伤演化,而在应力控制的疲劳模式下,相反的荷载施加顺序可延长疲劳寿命. 相似文献
4.
目的:本文旨在建立简单实用的饱和软黏土不排水强度损伤弱化模型,应用于波浪循环荷载作用下沉箱式防波堤与软土地基相互作用的非线性数值计算,为解决防波堤软土强度弱化计算问题提供有效途径。创新点:1.基于不排水强度循环损伤弱化机理,得到软黏土不排水强度随循环荷载作用次数和应力水平的变化规律;2.结合Tresca屈服准则进行数值开发,应用于波浪循环荷载作用下沉箱式防波堤与软土地基相互作用的数值计算。方法:1.引入累积塑性变形相关的损伤变量表征土体结构性的损伤和重塑对软黏土不排水强度弱化的影响(公式(3)和(11));2.建立软黏土不排水强度随循环荷载作用次数和应力水平变化的损伤弱化模型(公式(14));3.结合Tresca屈服准则,实现软黏土不排水强度损伤弱化的数值计算过程(图9);4.针对烟台软黏土动三轴试验数据进行分析,对模型及其数值开发过程进行验证(图11和12);5.将模型应用到软土地基上沉箱式防波堤数值运算,分析软土地基响应,验证模型的有效性(图15~18)。结论:1.在临界循环应力比以下,损伤变量和归一化最大孔压比随循环荷载作用次数的增加逐渐增大,并趋于稳定;随循环应力比增大逐渐增大。循环后不排水强度折减系数随着循环荷载作用次数和循环应力比的增加而减小。2.有限元数值开发过程是正确的,不排水强度损伤弱化模型是合理的。3.该模型简单实用,可应用于波浪等循环荷载作用下沉箱式防波堤与软土地基相互作用的非线性数值计算,且能模拟循环荷载下软土地基的孔隙水压力增长以及不排水强度弱化等响应。软土地基的响应主要分布在基床两趾及正下方的软土层上部。 相似文献
5.
《东南大学学报》2016,(4)
为研究钢筋销栓作用的疲劳承载性能,制作了9个钢筋混凝土试件分别进行静载试验和疲劳加载试验.试件共分为2组,首先通过6个试件的静载试验确定销栓作用的极限承载力,其钢筋直径分别为12,20和25 mm;然后通过3个试件的疲劳加载试验来研究疲劳荷载作用下销栓作用承载性能的衰减特征及疲劳破坏形态.试验结果表明,在疲劳加载的过程中,疲劳损伤的积累会降低销栓作用的承载能力.在正常使用状态下,即极限承载力的55%,随着疲劳循环次数的增加,销栓作用的破坏模式会发生转化.疲劳破坏形态表现为钢筋的瞬时断裂,其疲劳寿命由钢筋和混凝土的材料性能所决定.基于试验结果,可以将钢筋销栓作用的疲劳破坏过程分为2个阶段,分别为损伤积累阶段和瞬时断裂阶段. 相似文献
6.
复合应力状态下旋耕机刀轴疲劳寿命估算 总被引：2，自引：0，他引：2
引入当量载荷能够较好地解决构件承受的载荷与构件寿命之间的关系,通过Miner线性累积损伤理论推导出构件在复合应力作用下的疲劳寿命估算式,并利用刀轴弯扭载荷谱估算了刀轴的疲劳寿命,为刀轴的改进设计提供了理论依据。 相似文献
7.
为研究疲劳荷载对钢桁腹-混凝土组合外接式节点静力性能的影响,设计并制作了3个1∶3节点模型,分别进行了静载破坏试验和疲劳后静载破坏试验,获得了节点破坏模式、荷载-位移曲线及节点板荷载-应变曲线,研究了节点屈服荷载、极限荷载、节点刚度及延性系数等力学性能指标的变化.试验结果表明：节点板是组合节点受力关键构件,节点板破坏是外接式节点的典型破坏模式;疲劳荷载对节点屈服前的受力性能影响较小,但对节点屈服后的受力性能影响显著;与仅承受静载的试件相比,未疲劳破坏试件的极限承载力减小4%,延性系数减小28%,有疲劳破坏试件的极限承载力减小25%,延性系数减小52%;疲劳裂纹引起了节点板应力重分布,增大了无疲劳裂纹区域的应变,且应变增长率随着与疲劳裂纹距离的增加而减小. 相似文献
8.
关于Miner疲劳损伤累积假说的思考 总被引：1，自引：0，他引：1
《鞍山师范学院学报》1998,(4)
利用Miner疲劳损伤累积假说可以对承受单向规律性不稳定变应力的机械零件进行强度设计,但使用起来却有很多限定和非限定因素,使得理论设计和生产实际应用有一定的距离.本文系统地总结和分析了Miner疲劳损伤累积假说的使用条件和它的局限性,使人们能够更好地应用这一理论. 相似文献
9.
Paris模型、Walker模型和Forman模型是常用的3种疲劳裂纹扩展速率模型,为比较3种模型在不同应力比下,拟合疲劳裂纹稳定扩展阶段速率的异同,采用标准紧凑拉伸试样进行疲劳裂纹扩展速率试验,由试验数据拟合得到3种模型公式的参数,并进行对比分析。结果表明,3种模型拟合精度均随应力比增大逐渐降低;对于单一应力比下的疲劳裂纹扩展,3种模型均具有较好的精度,但对于不同应力比下的疲劳裂纹扩展,Walker模型的拟合结果随应力比增大略有失真;而Forman模型的拟合结果随应力比增大有较大失真。 相似文献
10.
选取两种不同规格的玻璃纤维土工格栅,首先进行大量的静载强度试验,在此基础上,进行了不同应力水平下的恒幅疲劳试验,研究玻璃纤维土工格栅的P-S-N曲线、滞回曲线以及应变与循环次数的关系。结果表明:玻璃纤维土工格栅的应力-寿命关系可以用幂函数来拟合,其疲劳性能具有明显的脆性材料的特性,疲劳寿命较低;玻璃纤维土工格栅的应变-循环比特性曲线呈现出三阶段变化规律,第一阶段为循环的20%之前,应变增加较快,第二阶段为循环的20%~80%之间,应变变化平缓,第三阶段为循环的80%之后,应变剧增直至破坏。 相似文献
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Extensive research has shown that externally bonded carbon fiber reinforced polymer (CFRP) laminates are particularly suitable for improving the fatigue behavior of reinforced concrete (RC) beams. This paper presents the research on flexural rigidity evolvement laws by testing 14 simple-supported RC beams strengthened with carbon fiber laminates (CFL) under cyclic load, and 2 under monotone load as a reference. The cyclic load tests revealed the peak load applied onto the surface of a supported RC beam strengthened with CFL is linear to the logarithm of its fatigue life, and the flexural rigidity evolvement undergoes three distinct phases: a rapid decrease from the start to about 5% of the fatigue life; an even development from 5% to about 99% of the fatigue life; and a succedent rapid decrease to failure. When the ratio of fatigue cycles to the fatigue life is within 0.05 to 0.99, the flexural rigidity varies linearly with the ratio. The peak load does not affect the flexural rigidity evolvement if it is not high enough to make the main reinforcements yield. The dependences of the flexural rigidity of specimens formed in the same group upon their fatigue cycles normalized by fatigue life are almost coincident. This implies the flexural rigidity may be a material parameter independent of the stress level. These relationships of flexural rigidity to fatigue cycles, and fatigue life may be able to provide some hints for fatigue design and fatigue life evaluation of RC member strengthened with CFL; nevertheless the findings still need verifying by more experiments. 相似文献
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Through the experiments of 7 T-section composite beams, steel fiber reinforced self-stressing concrete （SFRSC） as the composite beam in the composite layer was studied under the hogging bending. The tests simulated composite layer tensile strain under the hogging bending of inverted loading composite beams, giving the relationship under the different fatigue stress ratios between fatigue cycles and steel bar’s stress range, crack width, stiffness loss and damage, etc., in composite layer. This article established fatigue life equation, and analyzed SFRSC reinforced mechanism to crack width and stiffness loss. The results show that SFRSC as the composite beam concrete has excellent properties of crack resistance and tensile, can reinforce the fatigue crack width and stiffness loss of composite beams, and improve the durability and in normal use of composite beams in the hogging bending zone. 相似文献
14.
针对机采油井油管经常发生疲劳断裂的问题,加工了J55油管疲劳试件,通过成组多级疲劳试验法,获得了J55油管高周疲劳分组试验数据。通过疲劳寿命的参数估计和疲劳寿命的分布类型检验,获得了J55油管在不同轴向应力水平下的疲劳寿命、分布规律和P-S-N曲线。结果显示,J55油管的疲劳寿命服从对数状态分布,其S-N曲线服从一般金属的疲劳S-N曲线形式。在疲劳寿命一定时,欲获得较高的可靠性,需大幅度降低油管的疲劳应力。 相似文献
15.
在零构件疲劳失效的分布规律的基础上,对多种零构件疲劳强度可靠性实验数据进行统计分析,充分利用疲劳S-N曲线的对数线性关系,通过引入静态机械性能参数断裂真应力和疲劳循环基数两个特征值点,较好地实现了零构件制造工艺性能参数与疲劳特性结合,获得一种零构件疲劳可靠性工程评价方法。本文还报告了在连杆、转向节、混凝土道路小样零构件的疲劳强度可靠性评估工作中的试验、统计、应用情况。本文方法具有简单、实用、易于推广的特点。 相似文献
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A method and procedure of high cycle fatigue life prediction for helicopter transmission system tail gearbox casing ispresented, including fatigue test load, three parameters S-N curve, reduction factor and cumulative damage law. According to thefatigue test results, the design load spectrum and the three parameters S-N curve, a fatigue life prediction of the tail gearboxcasing of a helicopter is performed as an example. 相似文献
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将柔性纤维掺入水泥混凝土可以大幅度提高混凝土的弯曲疲劳等路用性能,并通过试验建立了柔性纤维混凝土的疲劳方程。结果表明,柔性纤维不但能使混凝土的强度提高,更主要的是可以在重交通条件下,可成倍地提高混凝土的弯曲疲劳寿命。 相似文献
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The marine structures such as harbour,pier and inshore concrete terrace are exposed in adverse circumstances in a long period of time . Owing to the attack of external corrosive medium, their safety, durability and reliability decline. Especially the reinforced concrete(RC) structures in the wave splash area are more likely to be subjected to destruction and the loss is vast. Now the safety ,durability and reliability of structure have become increasingly an important subject to be studied. By way of the soaking and drying cycle test on the different mix proportions oblique section of 10 pieces of RC beams suffered artificial sea water(ASW) corrosion under 0,35,70,105,140 times of dry-wet cycles, the compared results of exerting pressure test of these beams under simply supporting were investigated. The law about the changes of the mechanical performance for RC beams with different mix proportions under different time periods for suffering corrosion of dry-wet cycles is as follows: the resistivity to ASW corrosion of the concrete specimens with various water cement ratio(various initial strength) is different ; the characters of oblique section failure for RC beams attacked by sea water are about the same as those for ordinary RC beam; along with the extension of the time for sea water attack, the bearing capacity for oblique section of RC beams varies wave upon wave. The specimens attacked by sea water for about 35 times of corrosion cycle achieve minimum bearing capacity. 相似文献