文档介绍：摘要本文以焊接钢结构的疲劳问题为研究对象,采用临界距离理论,考虑焊接残余应力对疲劳的影响,建立了焊接钢结构疲劳强度预测的临界距离方法,并将理论预测与试验进行比较,验证了本文所建立方法的正确性。论文主要从以下几个方面进行研究:本文以断裂力学理论为基础,研究了受均匀拉应力作用下带贯通裂纹的无限大板裂纹尖端附近的应力场,首次提出了一种预测切口疲劳极限的半椭圆面积法,并确定了半椭圆区域的大小。将这种方法首次分别应用于带圆孔板和带椭圆孔的无限大板的疲劳极限预测,并与临界距离的点法、线法和面法及公式计算结果进行了比较,表明本文方法预测结果具有良好的精度,验证了本文方法的有效性。采用有限元理论,利用大型有限元软件猿<亩越影褰油贰错位板接头、桶褰油贰⑹中桶褰油芳咐嗟湫偷暮附痈纸峁菇辛擞限元计算,得到了这些结构的应力场。以此为基础,分别采用临界距离的点法、线法、面法,并考虑焊接残余应力的影响,利用有效应力集中系数预测模型预测了这些焊接钢结构的疲劳强度,并与试验结果进行了较,说明了临界距离法可以用于存在残余应力的焊接钢结构的疲劳强在考虑焊接残余应力影响的基础上,首次将本文所建立的半椭圆面积法应用于几类典型焊接钢结构的疲劳强度预测⒂胧匝榻峁辛吮较,验证了该方法在焊接钢结构疲劳强度预测中的有效性。从而为焊接钢结构疲劳强度预测提供了新的途径和方法。本文方法对工程应用有参关键词:焊接钢结构;疲劳强度;临界距离法;度预测。考价值。残余应力;半椭圆面积法
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导师签铂帛疗虚作者签名:吕黎嗣冈作者签名:吕黎癑习日期:砌脾月才日长沙理工大学学位论文原创性声明日期:一年亨月力日学位论文版权使用授权书日期:工∞埠拢畓本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”
第一章绪论焊接钢结构疲劳强度研究的意义多领域吼焊接作为高效的连接组装工艺之一一,已成为现代工业不可分离的组成部分,而且在许多行业中被视为关键的制造技术。与传统的铆接工艺相比,焊接具有简化结构的构造细节,不削弱构件截面,节省钢材,易于加工,连接的密封性好,刚度大,便于采用自动化生产等优点。因此焊接被广泛的运用于机械、航空航天、土木工程、船舶及海洋工程等众中国钢铁业的迅猛发展和新材料新技术的出现,为焊接钢结构的普遍应用奠定了物质和技术基础。中国钢铁业近年来发展很快,自年到年中国钢铁工业进入高速的发展期。每年增长速度都超过%。年达到诙郑晖黄亿吨,两年增加产量诙帧5侵国自己生产的钢产量还不够,年还进口了万吨。根据中国钢协的有关统计,如此多的钢材主要应用在建筑、机械、轻工、汽车、集装箱、造船、铁道、石化等行业,而使用钢材最多的建筑产业占据了全部产量钢结构与其它材料结构相比由于具有自重轻、抗震性能好、强度高、塑性好、工业化程度高等优点,在工业发达国家不仅被广泛的应用于多高层工业厂房,而且在办公楼、体育馆、住宅和医院等建筑中也占有相当大的比重。全世界在已建成的高层建筑中,层以上的摩天大楼全部采用钢结构或钢一混凝土组合结构,层以上的建筑中,约有%采用钢结构。我国由于经济和技术的原因,在世纪年代以前钢结构主要应用于工业建筑,在民用钢结构建筑方面还是空白。从完工的高的深圳发展中心大厦开始,高层钢结构建筑在我国得到了较快的发展甏保甏两裼薪。现在,深圳的高的地王大厦、上海浦东的高的金茂大厦、在建的世界第一高楼一一层上海环球金融中心和奥运会国家体育场癯等城市标志性建筑,均采用钢结构建造。而这些钢结构建筑都必须采用焊接结构。~年,美国首先用钢结构建成了依芝、布鲁莽林和格拉斯哥三座钢桥,钢结构逐渐被人们认识和广泛应用于铁路桥梁建设T诙十世纪五、六十年代,由于采用焊接技术建造钢桥,欧洲公路网得到了的%。
结构经常由于在焊缝处发生断裂而引发灾难性事故,给人们带来极大的和拱桥,而钢结构在其建造过程中越来越发挥着主导作用。年建成全焊接技术杲ǔ傻闹泄谝蛔嬲庖宓目绾4笄乓灰欢ê气长输管道还是个很年轻的行业,现在正是高峰期。以西气东输工程项舶等行业疲劳断裂事故也时有发生。在年的美国地震中,地震中也发生了类似的破坏情况Ⅲ】。英