动态疲劳荷载作用下路面混凝土力学性能研究 被引量：19

1

作者 郭寅川 申爱琴 +1 位作者 田丰 周胜波 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期18-24,共7页

为了探究经历车辆动态疲劳荷载作用后路面水泥混凝土力学性能的衰减规律,基于正交试验设计了力学性能、耐久性及工作性最佳的路面混凝土配比;选取了30%、50%、80%三个荷载应力水平,设计了4种不同的疲劳加载方案对路面混凝土进行疲劳试... 为了探究经历车辆动态疲劳荷载作用后路面水泥混凝土力学性能的衰减规律,基于正交试验设计了力学性能、耐久性及工作性最佳的路面混凝土配比;选取了30%、50%、80%三个荷载应力水平,设计了4种不同的疲劳加载方案对路面混凝土进行疲劳试验。利用MTS测定了不同疲劳加载方案下路面混凝土的剩余强度和应力-应变曲线变化规律,并借助经典的断裂能理论对动态疲劳荷载作用下路面混凝土力学性能进行研究。结果表明:应力水平为80%的动态疲劳荷载作用下路面混凝土的剩余弯拉强度呈现衰减趋势,加载4h后其剩余弯拉强度较基准降低了20%;当荷载应力水平为30%、50%时,动态疲劳荷载作用前期混凝土剩余弯拉强度出现负衰减,疲劳加载3h后其剩余弯拉强度较基准分别提高7.9%、3.1%;动态疲劳荷载造成路面混凝土脆性增加,其变形呈现"弹性-塑性-类似弹性"的三阶段衰减规律;路面混凝土的断裂能随着加载时间及荷载应力水平的增加逐渐降低,应力水平大于50%时疲劳荷载对混凝土的断裂能劣化显著;当应力水平为30%、50%和80%时,加载4h后断裂能较基准分别降低24%、57%和66%。 展开更多

关键词 道路工程 水泥混凝土 力学性能试验 动态疲劳荷载 断裂能

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考虑疲劳失效的海洋平台动态可靠性分析 被引量：10

2

作者 许亮斌 陈国明 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期131-134,共4页

为了实现海洋结构的全寿命周期管理,将平台寿命周期内的动态疲劳载荷随时间的变异性分为载荷的长期变异性和短期变异性两种趋势。载荷长期变异用泊松模型描述,短期变异用连续平稳随机过程描述。提出了一种海洋平台寿命周期内的环境载荷... 为了实现海洋结构的全寿命周期管理,将平台寿命周期内的动态疲劳载荷随时间的变异性分为载荷的长期变异性和短期变异性两种趋势。载荷长期变异用泊松模型描述,短期变异用连续平稳随机过程描述。提出了一种海洋平台寿命周期内的环境载荷建模的新方法,并给出了考虑疲劳失效的动态疲劳可靠性的分析方法,实现了平台寿命周期内的动态疲劳可靠度计算。通过对南海某平台的实例分析,验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 海洋平台 动态疲劳 载荷 可靠性分析 疲劳失效 建模方法

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改性沥青疲劳破坏判定指标适用性 被引量：8

3

作者 王淋 郭乃胜 +3 位作者 温彦凯 侯一烈 俞春晖 尤占平 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期91-106,共16页

采用Malvern动态剪切流变仪,在应力/应变2种荷载控制模式下对90#基质沥青、SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、胶粉改性沥青、岩沥青/SBS复合改性沥青和岩沥青/胶粉复合改性沥青(RA/CRCMA)进行了时间扫描疲劳试验;采用5种疲劳失效定义方式... 采用Malvern动态剪切流变仪,在应力/应变2种荷载控制模式下对90#基质沥青、SBS改性沥青、岩沥青改性沥青、胶粉改性沥青、岩沥青/SBS复合改性沥青和岩沥青/胶粉复合改性沥青(RA/CRCMA)进行了时间扫描疲劳试验;采用5种疲劳失效定义方式确定了改性沥青疲劳寿命;使用统计学分析方法评价了改性沥青疲劳破坏判定指标的适用性;采用推荐指标对比分析了改性沥青的疲劳性能。研究结果表明:基于归一化动态模量确定的指标独立于荷载控制模式和沥青种类;基于相位角和累积耗散能比确定的指标显著依赖于改性沥青种类和荷载控制模式,且不具备普适性;基于耗散能变化率确定的指标仅适用于应力控制模式的疲劳寿命判断;基于简化耗散能变化率确定的指标受沥青种类影响较小,对本研究所有试验沥青均具有较好的疲劳寿命评价效果;归一化动态模量和简化耗散能变化率确定的指标在应力/应变控制模式下的相关系数高达0.94,平均绝对误差低于20%,展现出了较好的相关性及等效的疲劳寿命排序结果,由于其计算简单,定义明确,因此,推荐其作为时间扫描疲劳试验中检测沥青疲劳失效的判定标准;采用推荐指标对本研究试验沥青的疲劳寿命排序可知,添加18%胶粉和5%岩沥青的RA/CRCMA在应力/应变2种控制模式下均展现出较优的抗疲劳性能。 展开更多

关键词 沥青路面 动态剪切流变仪 岩沥青复合改性沥青 疲劳破坏 荷载控制模式 归一化动态模量 累积耗散能比

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动态疲劳荷载下玄武岩纤维混凝土抗渗性衰减及机理研究 被引量：7

4

作者 郭寅川 谢波 +2 位作者 周利超 赵子豪 黄炜 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第3期810-817,共8页

为了探究动态疲劳荷载作用下玄武岩纤维混凝土抗渗性衰减规律及机理,基于抗渗性优选了玄武岩纤维最佳参数;利用自主研发的加载装置设计了疲劳试验,分析疲劳荷载下电通量的变化规律;研究了荷载作用下微观结构的演化以揭示玄武岩纤维混凝... 为了探究动态疲劳荷载作用下玄武岩纤维混凝土抗渗性衰减规律及机理,基于抗渗性优选了玄武岩纤维最佳参数;利用自主研发的加载装置设计了疲劳试验,分析疲劳荷载下电通量的变化规律;研究了荷载作用下微观结构的演化以揭示玄武岩纤维混凝土抗渗性衰减机理。结果表明:混凝土抗渗性随玄武岩纤维长度和掺量增加呈现先增强后减弱的变化规律,基于抗渗性推荐玄武岩纤维的最佳长度为12 mm,掺量为0.08%(质量分数);随疲劳作用次数和应力比增加,玄武岩纤维混凝土电通量增加幅度低于基准混凝土,其更适合在重载、重交通地区应用;玄武岩纤维细化了混凝土孔结构,无害孔比例增加18.51%,疲劳荷载下混凝土孔径呈扩张趋势,孔分布呈粗化状态;疲劳加载前期混凝土微裂缝主要沿长度方向延伸,而加载后期以宽度扩展为主;玄武岩纤维延缓了混凝土孔结构劣化和微裂缝扩展,从而降低了抗渗性衰减幅度。 展开更多

关键词 玄武岩纤维混凝土 动态疲劳荷载 抗渗性 衰减机理 孔结构 微裂缝

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气动阻尼对海上风力机筒形塔架的影响 被引量：8

5

作者 郭洪澈 李钢强 +1 位作者 刘雄 关中杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1450-1457,共8页

首先阐述海上风力机筒形塔架有限元模型和动力学运动方程,对海上风力机筒形塔架所受外部载荷以及来自风轮的空气动力阻尼模型进行详细分析,然后对海上风力机塔架在风波联合作用下的动力响应进行计算,并对风力机运行寿命期(20a)内的疲劳... 首先阐述海上风力机筒形塔架有限元模型和动力学运动方程,对海上风力机筒形塔架所受外部载荷以及来自风轮的空气动力阻尼模型进行详细分析,然后对海上风力机塔架在风波联合作用下的动力响应进行计算,并对风力机运行寿命期(20a)内的疲劳载荷进行对比分析,编制相应的计算机程序。以某5.0MW海上风力机筒形塔架作为算例,仿真其在湍流风场作用下的发电工况,分析气动阻尼对海上风力机筒形塔架的具体影响。分析结果表明:气动阻尼对海上风力机筒形塔架的动力响应和疲劳载荷具有较大影响。 展开更多

关键词 海上风力机 塔架 动力响应 气动阻尼 疲劳载荷

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基于微观结构的荷载温度双场耦合下路面混凝土抗渗性研究 被引量：6

6

作者 郭寅川 申爱琴 +1 位作者 田丰 周胜波 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第4期61-66,共6页

混凝土的抗渗性能与其微观组成和结构密切相关,为分析路面混凝土在荷载、温度双场耦合下的抗渗性能,采用扫描电镜（SEM）来研究荷载和温度作用对混凝土的微观形貌结构的影响,分析其化学组分,并通过氯离子渗透试验进行验证,初步揭示了动... 混凝土的抗渗性能与其微观组成和结构密切相关,为分析路面混凝土在荷载、温度双场耦合下的抗渗性能,采用扫描电镜（SEM）来研究荷载和温度作用对混凝土的微观形貌结构的影响,分析其化学组分,并通过氯离子渗透试验进行验证,初步揭示了动态疲劳荷载和温度作用下路面混凝土抗渗性能变化机理。结果表明：随着疲劳荷载的应力水平从30%增大至80%,混凝土内部微裂缝扩宽2~3倍以上,氯离子扩散系数增大超过27%,抗渗性劣化作用明显;不同温度水平的作用导致混凝土化学组分和微观形态的变化,在不同程度上劣化混凝土抗渗性能,冻融循环对路面抗渗性能影响最大,氯离子扩散系数增长达4倍;双场耦合下的抗渗性劣化程度明显高于单因素的作用,双场耦合下混凝土氯离子扩散系数较基准混凝土增大超过9倍。 展开更多

关键词 道路工程 水泥混凝土 抗渗性能 氯离子扩散系数 动态疲劳荷载 温度

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单桩基础弱化对海上风机动力响应的影响 被引量：1

7

作者 席义博 龚优华 +1 位作者 潘嘉宁 王振宇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期229-237,共9页

为研究海上风机在基础弱化条件下的动力响应特性以及基础刚度对其动力响应的影响,以某单桩基础的海上风机为例,建立考虑基础刚度弱化的海上风机动力分析模型,进行不同基础刚度条件下风机的整体动力响应分析。研究结果表明:基础刚度降低... 为研究海上风机在基础弱化条件下的动力响应特性以及基础刚度对其动力响应的影响,以某单桩基础的海上风机为例,建立考虑基础刚度弱化的海上风机动力分析模型,进行不同基础刚度条件下风机的整体动力响应分析。研究结果表明:基础刚度降低,对上部结构的约束作用减弱,结构的自振频率随基础刚度降低而减小,逐渐接近风机1P频率,增大结构共振风险;泥面和塔底处的水平位移受基础刚度影响较大,而塔顶水平位移对基础刚度变化不敏感;基础刚度降低会轻微增大极限弯矩荷载,但会较明显地增大塔底疲劳荷载,导致对结构疲劳的不利影响;风机紧急停机会产生更剧烈的结构响应,并且基础刚度降低会加剧这一现象。 展开更多

关键词 海上风机 单桩基础 基础刚度 动力响应 基础变形 疲劳荷载

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新型运动车车身疲劳寿命分析研究 被引量：2

8

作者 李滟泽 杨志勇 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第5期153-155,共3页

为提升自行研发的一款倒三轮运动车样机可靠性与疲劳寿命,利用模态分析和多体动力学分析方法,及疲劳寿命分析基本原理与方法,分析新型运动车车身结构与运动特性,得出此类运动车车身疲劳寿命分析的方法流程。采用模态分析法计算车身的应... 为提升自行研发的一款倒三轮运动车样机可靠性与疲劳寿命,利用模态分析和多体动力学分析方法,及疲劳寿命分析基本原理与方法,分析新型运动车车身结构与运动特性,得出此类运动车车身疲劳寿命分析的方法流程。采用模态分析法计算车身的应力历程信息,运用ADAMS/Car建立新型运动车刚弹耦合多体动力学模型,结合自编程序生成的路面谱,利用MSC/Fatigue分析预测新型运动车车身的疲劳寿命,获得车身疲劳寿命分析所需的激励载荷历程。优化车身结构,减轻车身的自重,为车身结构的设计提供参考,能够在产品设计的初期对产品寿命进行初步预测,缩短产品的开发周期,节省开发成本。 展开更多

关键词 车身 动力学仿真 疲劳寿命 激励载荷 应力历程

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风荷载下的黄家仑地区残积土动静力特性研究 被引量：1

9

作者 易军 《长沙大学学报》 2020年第5期32-37,共6页

由于风力发电机的持力层受力情况多样,对土体的动静力特性都有较高的要求.针对黄家仑拟建风电场的残积土层开展了一系列的土工试验,对黄家仑地区残积土进行了精准定性,通过GDS三轴试验仪对其进行了动静三轴试验,研究其应力-应变曲线,分... 由于风力发电机的持力层受力情况多样,对土体的动静力特性都有较高的要求.针对黄家仑拟建风电场的残积土层开展了一系列的土工试验,对黄家仑地区残积土进行了精准定性,通过GDS三轴试验仪对其进行了动静三轴试验,研究其应力-应变曲线,分析了不同围压情况下的黄家仑地区残积土的动静力抗剪强度特性和疲劳特性.试验结果表明:围压的提升能在一定程度上提升土体的抗剪强度,但提升存在边际效应;动荷载对浅层土体有明显的固结作用,能明显提升浅层土体的抗剪强度;围压的提升对动强度的提升十分明显,主要约束了加载后期试样的变形;在基底压力作用下的土体动弹模不随围压发生明显变化;动泊松比分布呈离散分布,分布范围为0.33~0.37;疲劳荷载对土体的应变影响有限,不会诱发土体的大幅形变. 展开更多

关键词 残积土 应力-应变曲线 动弹性模量 动泊松比 疲劳荷载

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直升机疲劳载荷谱的编制方法研究 被引量：9

10

作者 穆志韬 徐可君 段成美 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期302-304,共3页

对高周疲劳环境下直升机疲劳载荷谱的编制方法进行了研究，采用某直升机尾桨叶飞行实测数据，对飞行实测到的１８３个飞行状态分别进行统计处理、假设检验及回归分析，确定了每个飞行状态的载荷分布类型及状态损伤，最后压缩归并成对尾... 对高周疲劳环境下直升机疲劳载荷谱的编制方法进行了研究，采用某直升机尾桨叶飞行实测数据，对飞行实测到的１８３个飞行状态分别进行统计处理、假设检验及回归分析，确定了每个飞行状态的载荷分布类型及状态损伤，最后压缩归并成对尾桨叶造成损伤比较大的１８种飞行状态，编制了建立在统计基础上的尾桨叶实测疲劳载荷谱。文中还对载荷谱的高载截取和低载截除进行了分析讨论。提出了适合工程应用的高、低载截取（除）准则和编谱方法。 展开更多

关键词 疲劳载荷谱 直升机 飞行状态 高周疲劳载荷

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基于整机试车的涡轮叶片高低循环复合疲劳试验技术 被引量：15

11

作者 王奉明 朱俊强 徐纲 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2343-2350,共8页

针对航空发动机涡轮叶片同时承受高循环载荷和低循环载荷的特征,以小推力涡喷发动机为研究对象,搭建了基于引电器的涡轮叶片动应力测量系统,利用数值模拟和试验测试结合的方法,实现了高度为30mm的涡轮叶片在40 000r/min转速、950℃环境... 针对航空发动机涡轮叶片同时承受高循环载荷和低循环载荷的特征,以小推力涡喷发动机为研究对象,搭建了基于引电器的涡轮叶片动应力测量系统,利用数值模拟和试验测试结合的方法,实现了高度为30mm的涡轮叶片在40 000r/min转速、950℃环境温度条件下的动应力测量,并以此为基础发展了整机高低循环复合疲劳试验方法,开展了高压涡轮叶片高低复合疲劳整机试验。研究结果表明,该型发动机转速在34 920r/min时,叶片高循环振动应力达到112.7MPa,带来了涡轮叶片的高循环疲劳损伤且是引起涡轮叶片产生裂纹的主要因素,低循环疲劳载荷是导致裂纹扩展的主要因素,两者综合作用会显著影响涡轮叶片寿命。 展开更多

关键词 涡轮叶片 动应力测量 涡轮叶片振动 高低循环复合疲劳 载荷谱

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高周疲劳载荷环境下直升机动部件的损伤容限分析 被引量：13

12

作者 穆志韬 华然 段成美 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期113-115,共3页

以某型直升机为例 ,用飞行空测载荷数据编制的实测统计载荷谱 ,对直升机高速旋转的尾桨叶的损伤容限进行分析研究。在高周振动载荷环境中的动部件 ,低于安全疲劳极限 (S∞p)的大量小幅值载荷虽对尾桨叶不造成疲劳损伤 ,但其载荷谱中不... 以某型直升机为例 ,用飞行空测载荷数据编制的实测统计载荷谱 ,对直升机高速旋转的尾桨叶的损伤容限进行分析研究。在高周振动载荷环境中的动部件 ,低于安全疲劳极限 (S∞p)的大量小幅值载荷虽对尾桨叶不造成疲劳损伤 ,但其载荷谱中不同低载截除条件对尾桨叶疲劳裂纹扩展寿命的影响较大。本文建立计算模型时还考虑了海洋腐蚀环境的影响 ,结合试验引进了腐蚀修正系数 (Fi) ,最后以 67%S∞p的低载截除条件计算了尾桨叶的裂纹扩展寿命 ,并提出适合外场使用的尾桨叶安全检查周期及检查要求。 展开更多

关键词 损伤容限 疲劳裂纹 尾桨叶 直升机动部件 高周疲劳载荷

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钢丝绳疲劳强度的综合研究 被引量：7

13

作者 岳文选 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期94-104,共11页

目前,钢丝绳使用寿命颇短,且时有断绳事故发生。泛论,其原因众多。本文认为,现有钢丝绳疲劳强度理论及相关规程的隐含缺陷应属肇事主因。本文应用系列实验资料与相关基础理论建立了较为完善的钢丝绳疲劳强度数-力计算模型,并据此导出了... 目前,钢丝绳使用寿命颇短,且时有断绳事故发生。泛论,其原因众多。本文认为,现有钢丝绳疲劳强度理论及相关规程的隐含缺陷应属肇事主因。本文应用系列实验资料与相关基础理论建立了较为完善的钢丝绳疲劳强度数-力计算模型,并据此导出了制定有关规程(或标准)应依据的基本公式。新计算公式较全面地概括了影响钢丝绳疲劳强度的主要因素,即钢丝绳质量、负载特征、设备条件、环境约束、报废标准等。为使在用钢丝绳达到期望疲劳寿命,并能获得较高的社会经济效益,本文建立了绳载优化匹配概念、数学模型及其社会实践准则。 展开更多

关键词 钢丝绳 疲劳强度 疲劳敏感系数

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冲击载荷下铸造起重机主梁疲劳裂纹扩展寿命研究 被引量：8

14

作者 项载毓 肖正明 +2 位作者 伍星 高湘源 王鑫 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期718-724,共7页

铸造起重机是冶金工业中常用起重运输装备,其工况环境恶劣,出现故障引发的事故危害较大,对该类装备进行准确的力学性能及疲劳分析显得非常重要。针对200/63 t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其合理的桥架三维模型与动力学模型,基于实际... 铸造起重机是冶金工业中常用起重运输装备,其工况环境恶劣,出现故障引发的事故危害较大,对该类装备进行准确的力学性能及疲劳分析显得非常重要。针对200/63 t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其合理的桥架三维模型与动力学模型,基于实际载荷特性及动态参数分析,通过合理的结构简化与边界条件设置,运用Ansys软件对起重机桥架进行瞬态动力学分析。在获取准确的主梁结构危险单元应力动态响应的基础上,结合线弹性断裂力学理论,开展冲击载荷下主梁疲劳裂纹扩展寿命研究,为起重机结构优化与可靠性设计提供理论依据。 展开更多

关键词 铸造起重机 瞬态动力学 疲劳裂纹扩展寿命 断裂力学 冲击载荷

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基于实测载荷谱的板簧衬套载荷提取及台架疲劳试验 被引量：4

15

作者 葛文韬 龚春辉 +2 位作者 刘洲 段龙杨 黄晖 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期43-49,共7页

为快速且有效地对板簧橡胶衬套进行疲劳耐久验证,以在试验场测得的轮心六分力为输入,以后悬架多体模型为载体,采用虚拟迭代技术,提取了衬套的动态载荷。依据损伤等效原则,采用变载荷序列方法制定了衬套的台架疲劳试验规范,保证了台架试... 为快速且有效地对板簧橡胶衬套进行疲劳耐久验证,以在试验场测得的轮心六分力为输入,以后悬架多体模型为载体,采用虚拟迭代技术,提取了衬套的动态载荷。依据损伤等效原则,采用变载荷序列方法制定了衬套的台架疲劳试验规范,保证了台架试验与试验场道路的关联性,且缩短了台架试验时间,实现了5. 03倍的加速,衬套最终通过了台架疲劳试验的验证。 展开更多

关键词 板簧衬套 虚拟迭代 动态载荷 变载荷序列法 台架疲劳试验

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C型双车翻车机工作寿命评估 被引量：1

16

作者 丁凯 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期31-33,共3页

秦皇岛二期煤码头C型翻车机原设计作业车型为C62型敞车，为判定其翻卸C61和C63车型的可行性，在作业现场对其关键部位的动态载荷进行了测试，利用有限寿命理论从计算及测试两方面对翻车机强度进行了研究，按照BS—5400标准，采用局部应... 秦皇岛二期煤码头C型翻车机原设计作业车型为C62型敞车，为判定其翻卸C61和C63车型的可行性，在作业现场对其关键部位的动态载荷进行了测试，利用有限寿命理论从计算及测试两方面对翻车机强度进行了研究，按照BS—5400标准，采用局部应力应变法计算出了翻车机的使用寿命。 展开更多

关键词 翻车机 动强度 疲劳寿命 三维载荷谱

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