《高強鋼管節點疲勞累積損傷過程分析及疲勞性能研究》是依託重慶大學，由程睿擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高強鋼管節點疲勞累積損傷過程分析及疲勞性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：程睿
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
管節點作為鋼管結構的重要傳力部位，其受力性能備受關注。目前，隨著結構在空間尺度、載荷等方面需求的不斷增加，高強度鋼材也越來越多地運用在鋼管結構中。由於高強鋼強度高，化學成分與普通強度鋼材差別較大，使得高強鋼管節點的受力性能成為亟待研究的問題，尤其是高強鋼管節點疲勞性能的研究，成果非常匱乏，是一個比較新的領域。本項目通過對高強鋼管節點的疲勞性能進行試驗研究與理論分析，明確其疲勞破壞機理和裂紋的萌生及擴展特徵，分析熱點應力集中狀態。並基於連續損傷力學理論和鋼材疲勞損傷試驗，建立符合高強鋼管節點疲勞損傷過程的損傷演化模型和裂紋擴展率公式，提出完整的高強鋼管節點疲勞損傷全過程的有限元分析方法。依據試驗和數值分析結果，研究和評價不同參數條件對疲勞性能和疲勞壽命的影響規律。為高強鋼管節點疲勞壽命預測評估提供合理可行的參考方法，為管節點疲勞設計方法的完善以及相關規範的修訂提供可靠的試驗依據和理論儲備。
結題摘要
目前，高強度鋼材越來越多地運用在鋼管結構中，而管節點作為鋼管結構的重要傳力部位，其受力性能備受關注。由於高強鋼強度高，化學成分與普通強度鋼材差別較大，使得高強鋼管節點的受力性能成為亟待研究的問題，尤其是高強鋼管節點疲勞性能的研究，成果非常匱乏，是一個比較新的領域。本項目採用Q460C高強鋼，以T型管節點為研究對象，主要研究了高強鋼管節點的疲勞性能以及基於連續損傷力學理論的管節點疲勞累積損傷過程的有限元分析方法。主要內容為通過對T型管節點的疲勞性能進行試驗研究與理論分析，明確其疲勞破壞機理，了解其疲勞裂紋發展特徵。並基於損傷力學理論和鋼材疲勞損傷試驗，建立了符合管節點疲勞損傷過程的損傷演化模型。在此基礎上，對有限元軟體ABAQUS進行了二次開發，完成了損傷力學-有限元方法對高強鋼管節點疲勞累積損傷過程的全耦合模擬分析，為探索高強鋼管節點的疲勞設計方法提供了試驗儲備和分析手段。通過試驗研究和分析對比發現，隨著主管厚度的增加，應力幅較小時試驗疲勞壽命與規範計算壽命差異變得顯著，並依據試驗結果初步提出了適用於6mm到10mm壁厚的Q460C高強鋼T型管節點的疲勞設計S-N曲線。
