学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

平板网架螺栓球节点的可靠度及其疲劳寿命估算

作　者: 牛津
导　师: 雷宏刚
学　校: 太原理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 网架螺栓球节点累积损伤断裂力学疲劳寿命
分类号: TU356
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 103次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来空间结构在我国发展迅猛。在悬挂吊车作用下螺栓球节点网架结构由于其在国内广泛应用所产生的疲劳问题已成为为国内外工程界和学术界关注的热点,而疲劳最终问题在于疲劳寿命的确定。本文是笔者在国家自然科学基金及导师的大力支持下参与了9个M20,12个M30高强螺栓进行疲劳试验的基础上完成的。本文将着重研究以下问题;1通过应用Ansys和3D3S软件对网架整体模型进行分析,研究了网架应力比区间,应力扩散效应,回答了网架疲劳存在与否。2通过将可靠性理论应用于网架节点公式并进行推导,笔者初步得出了网架静力和疲劳的可靠指标。3对实验所得的M20,M30高强螺栓数据用多种不同累积损伤公式计算得出损伤值变化区间,笔者分析了它们所计算得出结果的收敛性及其离散原因,给出了笔者建议的适用于工程疲劳的累积损伤公式。4在应用断裂力学计算疲劳寿命时,笔者通过将Forman公式用定积分的数学推导方法得到Forman寿命公式,指出断裂韧性和应力比均是疲劳寿命的重要影响因素,用M20,M30高强螺栓数据进行寿命计算并将计算结果与Paris所推得寿命公式相比较,证实了断裂韧性对疲劳寿命有着重要影响。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-11
第一章绪论  11-24
  1.1 疲劳问题研究的重要性及其意义  11-13
  1.2 疲劳问题发展动态概述  13-17
    1.2.1 传统疲劳问题研究  13-16
    1.2.2 当代疲劳问题动态  16-17
  1.3 疲劳设计方法  17-21
  1.4 疲劳研究现状及其存在的问题  21-22
  1.5 本文研究的内容与意义  22-24
第二章疲劳可靠度及其寿命估算基本理论  24-52
  2.1 可靠度基本理论  24-30
    2.1.1 结构可靠性与可靠度基本概念  24-25
    2.1.2 极限状态函数与极限状态方程  25-26
    2.1.3 可靠度发展史  26-27
    2.1.4 结构可靠度分析的目的  27-29
    2.1.5 现行结构可靠度设计方法的不足和改进方法  29-30
  2.2 疲劳寿命估算理论  30-35
    2.2.1 疲劳累积损伤理论  30-35
  2.3 疲劳裂纹扩展理论  35-40
    2.3.1 裂纹扩展基本理论  35-37
    2.3.2 疲劳裂纹扩展门槛值  37-38
    2.3.3 裂纹闭合效应  38
    2.3.4 影响裂纹扩展的主要因素  38-40
  2.4 疲劳寿命估算的概念与方法  40-49
    2.4.1 疲劳寿命估算的概念  40
    2.4.2 疲劳寿命曲线  40-43
    2.4.3 疲劳寿命估算的方法  43-49
  2.5 疲劳寿命估算方法评价  49-50
  2.6 疲劳寿命估算理论研究评述  50
  2.7 疲劳寿命过程理论  50-51
  2.8 疲劳破坏过程中金属组织的变化  51
  2.9 小结  51-52
第三章网架结构可靠度计算及其整体模型分析  52-81
  3.1 网架可靠度计算  52-58
    3.1.1 结构构件可靠度设计法  52-53
    3.1.2 结构可靠度计算方法  53-55
    3.1.3 网架构件的可靠度计算  55-58
  3.2 网架整体模型的建立  58-60
    3.2.1 模型的建立  58
    3.2.2 内力分析假定  58-59
    3.2.3 加载情况  59-60
  3.3 网架整体模型的计算及其分析  60-64
  3.4 网架整体模型分析结果探讨  64-80
  3.5 小结  80-81
第四章应用累积损伤及断裂力学方法估算疲劳寿命  81-104
  4.1 应用累积损伤法则估计疲劳寿命  81-88
    4.1.1 线形累计损伤法则分析  81-83
    4.1.2 试验数据分析  83-88
  4.2 两种改进的累积损伤理论  88-93
    4.2.1 Manson理论  88
    4.2.2 近似期望Miner法则  88
    4.2.3 试验数据分析  88-93
  4.3 应用断裂力学计算疲劳寿命  93-102
    4.3.1 基本假定及Forman寿命公式推导  93-95
    4.3.2 应用Forman公式对M20高强度螺栓疲劳寿命的估算  95-99
    4.3.3 应用Forman公式对M30高强度螺栓疲劳寿命的估算  99-102
  4.4 计算结果分析  102-103
  4.5 小结  103-104
第五章结论和建议  104-106
  (一) 结论  104
  (二) 建议  104-106
参考文献  106-108
致谢  108-109
攻读硕士学位期间发表的论文  109

平板网架螺栓球节点的可靠度及其疲劳寿命估算

内容摘要

全文目录

相似论文