斷裂力學理論鋼橋疲勞可靠性評估

道路在我國交通交通運輸中占有巨大地位,為我國的城市發(fā)展、經(jīng)濟繁榮做出的不可估量的貢獻.在公路的服役過程中,經(jīng)常會遇見道路破壞的情況,對交通造成了影響.本文就道路路面的破壞形式及原因進行分析,并運營斷裂力學的paris公式對路面的疲勞破壞壽命進行估算.

道路在我國交通交通運輸中占有巨大地位,為我國的城市發(fā)展、經(jīng)濟繁榮做出的不可估量的貢獻。在公路的服役過程中,經(jīng)常會遇見道路破壞的情況,對交通造成了影響。本文就道路路面的破壞形式及原因進行分析,并運營斷裂力學的paris公式對路面的疲勞破壞壽命進行估算。

道路在我國交通交通運輸中占有巨大地位,為我國的城市發(fā)展、經(jīng)濟繁榮做出的不可估量的貢獻。在公路的服役過程中,經(jīng)常會遇見道路破壞的情況,對交通造成了影響。本文就道路路面的破壞形式及原因進行分析,并運營斷裂力學的paris公式對路面的疲勞破壞壽命進行估算。

本文結合結構可靠性評估特點,應用未確知測度、置信度的概念,建立了基于未確知測度的工程結構可靠性評估模型,并結合工程實例,驗證該模型在處理大量不確定性影響因素時丟失信息少,得到的評估結果能夠客觀全面地反映結構可靠性。該評價方法操作相對簡單,滿足工程需要,更加實用。

利用cae仿真技術和可靠性疲勞實驗方法,研究了套管鉆井中的有關力學問題。分析了不同徑厚比套管的受力狀態(tài)、磨損套管剩余強度、套管柱的振動模態(tài)和疲勞可靠度。研究結果表明,徑厚比越大,套管管體mises應力越大,套管發(fā)生失穩(wěn)的臨界荷載越小。對于均勻磨損,隨著磨損長度的增大,套管的剩余抗拉和抗扭強度逐漸變大,并達到一個極限值;對于非均勻磨損,其剩余抗拉強度與磨損長度之間的關系均近似服從指數(shù)分布。兩種磨損狀態(tài)下,套管柱剩余抗拉和抗扭強度都隨磨損量的增加而降低;套管柱外徑對套管橫向振動固有頻率的影響大于徑厚比對其的影響,縱向固有頻率主要取決于管柱長度。運用可靠性方法,基于概率分析設計了單軸和雙軸疲勞可靠性試驗,得到了套管柱的單軸和雙軸概率疲勞特性,推導出套管鉆井的p—s—n曲線方程。

研究了人工神經(jīng)網(wǎng)絡在結構疲勞可靠性分析和結構優(yōu)化設計中的應用。結構的疲勞壽命與各影響因素之間呈高度的非線性關系,或隱函數(shù)關系,傳統(tǒng)的結構可靠度分析方法計算困難。采用神經(jīng)網(wǎng)絡響應面法模擬結構的極限狀態(tài)函數(shù)及其偏導數(shù),從而進行疲勞可靠性分析,在此基礎上采用神經(jīng)網(wǎng)絡法對結構進行疲勞可靠性優(yōu)化設計,通過算例說明其適用性及可行性。

結構非概率可靠性模型在斷裂力學分析中的應用研究——工程實際中的構件或材料由于不可避免地存在缺陷或裂紋，其強度大大低于理想模型的強度．考慮含裂紋結構的性能參數(shù)、幾何參數(shù)及作用載荷、缺陷特征等的不確定性的可靠性分析具有重要的工程實際意義．針對大型...

工程實際中的構件或材料由于不可避免地存在缺陷或裂紋,其強度大大低于理想模型的強度.考慮含裂紋結構的性能參數(shù)、幾何參數(shù)及作用載荷、缺陷特征等的不確定性的可靠性分析具有重要的工程實際意義.針對大型、貴重構件或材料樣本數(shù)據(jù)少、統(tǒng)計信息缺乏的情況,提出了含缺陷結構斷裂失效的非概率可靠性分析方法.對非概率可靠性度量方法進行了分析、比較,由于以斷裂判據(jù)建立的功能函數(shù)往往為多維非線性方程,針對非概率集合可靠性模型的計算困難,提出用monte-carlo模擬方法計算非概率可靠度具有易實現(xiàn)、精度高的特點.本文方法克服了概率斷裂力學(pfm)方法需要大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的局限性,具有重要的工程應用價值.實例分析對本文方法的可行性和有效性進行了驗證.

車輛驅(qū)動橋隨機疲勞可靠性室內(nèi)快速試驗

疲勞失效是船舶結構失效的主要形式,由于船舶結構長期處于海浪、洋流等變應力載荷作用下,導致船體結構產(chǎn)生應力集中和疲勞破壞。為了提高船體結構的使用壽命,改善船舶質(zhì)量,對船舶結構進行疲勞評估非常有必要。本文系統(tǒng)的介紹了機械結構的疲勞強度評估方法和斷裂力學理論,在有限元分析軟件ansys平臺上建立了船舶中部肋板的有限元模型,并基于斷裂力學對該結構進行有限元分析仿真。本研究提高了船舶結構疲勞評估的精度,有利于延長船舶的使用壽命,降低船體維護成本。

疲勞失效是船舶結構失效的主要形式,由于船舶結構長期處于海浪、洋流等變應力載荷作用下,導致船體結構產(chǎn)生應力集中和疲勞破壞。為了提高船體結構的使用壽命,改善船舶質(zhì)量,對船舶結構進行疲勞評估非常有必要。本文系統(tǒng)的介紹了機械結構的疲勞強度評估方法和斷裂力學理論,在有限元分析軟件ansys平臺上建立了船舶中部肋板的有限元模型,并基于斷裂力學對該結構進行有限元分析仿真。本研究提高了船舶結構疲勞評估的精度,有利于延長船舶的使用壽命,降低船體維護成本。

給出了混流式轉(zhuǎn)輪葉片與上冠(或下環(huán))采用部分焊透裂紋尖端應力強度因子的分析模型.根據(jù)給出的模型,結合某電站轉(zhuǎn)輪強度分析結果,通過實際算例,明確了預留焊縫長度的確定方法.該方法適用于所有混流式轉(zhuǎn)輪葉片與上冠(或下環(huán))之間采用部分焊透預留焊縫長度的確定.

疲勞失效是船舶結構失效的主要形式,由于船舶結構長期處于海浪、洋流等變應力載荷作用下,導致船體結構產(chǎn)生應力集中和疲勞破壞。為了提高船體結構的使用壽命,改善船舶質(zhì)量,對船舶結構進行疲勞評估非常有必要。本文系統(tǒng)的介紹了機械結構的疲勞強度評估方法和斷裂力學理論,在有限元分析軟件ansys平臺上建立了船舶中部肋板的有限元模型,并基于斷裂力學對該結構進行有限元分析仿真。本研究提高了船舶結構疲勞評估的精度,有利于延長船舶的使用壽命,降低船體維護成本。

結合可靠性設計理論和穩(wěn)健設計技術,以碟簧的疲勞可靠性為約束,碟簧組的軸向載荷及其方差為目標函數(shù),建立了夾緊裝置碟簧的穩(wěn)健性優(yōu)化模型,并進行了穩(wěn)健優(yōu)化。同時考慮了碟形彈簧各設計參數(shù)的不確定性對碟簧疲勞壽命和碟簧特性的影響,提高了設計結果的經(jīng)濟性和可靠性。

為滿足農(nóng)田水利等行業(yè)對污水泵整機可靠性越來越高的要求,提出了一種基于有限元分析的疲勞可靠性分析方法。在建立污水泵軸有限元力學模型的基礎上,先通過ansys靜力分析找出軸上所有危險點,再對這些點進行ansys瞬態(tài)動力學分析找出其最危險點,并導出分析數(shù)據(jù)計算最危險點的應力極值,最后用半徑向量法計算出泵軸的可靠度。

基于可靠度理論,在對現(xiàn)役鋼閘門結構荷載及抗力統(tǒng)計分析的基礎上,采用jc法對現(xiàn)役平面鋼閘門基本構件的時變可靠指標進行了計算和分析.在此基礎上,采用層次分析法對現(xiàn)役平面鋼閘門動態(tài)可靠度進行了評估,并用算例進行了說明.結果可供制定現(xiàn)役鋼閘門結構可靠性鑒定標準時參考或使用.

收稿日期:2005-05-10 作者簡介:王小平,男,武漢理工大學土木工程與建筑學院,副教授,工學博士。 　　文章編號:1001-4179(2005)07-0057-03 某鋼結構人行天橋可靠性評估 王小平　黃文鋒　周　超 (武漢理工大學土木工程與建筑學院,湖北武漢430070) 摘要:某鋼結構人行天橋距今已有12a歷史,初步觀測發(fā)現(xiàn)鋼構件外表面局部有油漆脫落和銹蝕現(xiàn)象,須對結 構進行可靠性評估。為此對該人行天橋的動力特性、焊縫缺陷、鋼構件截面尺寸和銹蝕情況進行了檢測,按規(guī) 范要求驗算了結構的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定,采用有限元程序分析了結構在設計荷載作用下的應力和變形,在一 系列檢測和分析結果的基礎上評估了結構的安全性和正常使用性,得出了該人行天橋的可靠性評級,為工程的 維修和保養(yǎng)提供了依據(jù)。 關　

通過對在役鋼吊車梁疲勞損傷的調(diào)查研究，本文提出了一種鋼吊車梁的疲勞損傷評估模型，探討了損傷度與可靠度的關系，為鋼吊車梁可靠性評定提出了一種簡便易行的方法。

聯(lián)合線彈性斷裂力學和長期監(jiān)測數(shù)據(jù)提出了大跨橋梁焊接細節(jié)疲勞可靠度評估方法,并以潤揚大橋鋼箱梁的焊接細節(jié)為對象開展了應用研究。首先,采用長期監(jiān)測數(shù)據(jù)建立了疲勞荷載效應的概率模型;其次,推導了焊接細節(jié)疲勞斷裂抗力的表達式,分析了初始裂紋深度和極限裂紋深度對斷裂抗力的影響規(guī)律,采用隨機數(shù)值模擬的方法得到了斷裂抗力的概率模型;最后研究了交通荷載增長條件下焊接細節(jié)疲勞可靠度的時變規(guī)律。研究表明:斷裂抗力服從對數(shù)正態(tài)分布,且對初始裂紋深度極為敏感;當考慮交通荷載增長,橋梁的服役期還未滿設計基準期時,焊接細節(jié)的可靠度就將低于目標可靠度水平。

利用基于電量不足期望值貢獻系數(shù)的方法,并結合可靠性靈敏度分析,將事故備用費用分攤到發(fā)電側(cè)和輸電側(cè),并形成了相應的發(fā)電側(cè)和輸電側(cè)可靠性電價。利用模糊聚類分析方法,根據(jù)用戶的可靠性服務綜合指標要求,將系統(tǒng)中的用戶劃分為幾個層次類別,對每層用戶進行歸一化處理并用一個虛擬用戶來代表該層用戶的可靠性服務要求,然后根據(jù)各層虛擬用戶的可靠性服務要求購買可靠性服務備用并將費用分攤到各個虛擬用戶得到用戶側(cè)可靠性電價。通過算例仿真表明,所提出的可靠性電價體系能夠有效地實現(xiàn)可靠性服務的差別定價。

提出建筑物可靠性鑒定中的若干有待進一步研究的工程力學問題，這些問題的解決將會推動鑒定技術的發(fā)展。

閥門作為運載火箭增壓輸送系統(tǒng)的重要元件,因機構復雜及飛行過程中工作剖面因遙測參數(shù)有限,其飛行性能可靠性評估很難準確量化。分析國內(nèi)外閥門產(chǎn)品可靠性方法,根據(jù)載人航天運載火箭增壓輸送系統(tǒng)閥門產(chǎn)品的特點,提出了運載火箭閥門產(chǎn)品的可靠性評估方法。并以減壓器為例,進行了相應的試驗驗證。