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专利号: 2016101613505
申请人: 金陵科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种正交异性钢桥面板疲劳寿命的计算方法,其特征在于,包括:S1:在预设焊接细节处采集名义应变检测数据并将所述名义应变检测数据转换为名义应变样本;

S2:基于所述名义应变样本,计算单位时间内的名义等效应力幅和总应力循环次数;

S3:获取所述焊接细节的热点应力点对应的热点应变以及名义应力点对应的名义应变,并基于所述热点应变和所述名义应变计算所述焊接细节对应的应力集中系数;

S4:计算在腐蚀作用下钢材对应的有效名义应力幅和疲劳抗力;

S5:根据所述有效名义应力幅和所述应力集中系数,计算腐蚀作用下钢材对应的有效热点应力幅;

S6:基于所述有效热点应力幅、所述疲劳抗力以及所述总应力循环次数,计算所述焊接细节对应的疲劳损伤;

S7:基于所述疲劳损伤,计算所述焊接细节对应的疲劳寿命。

2.根据权利要求1所述的正交异性钢桥面板疲劳寿命的计算方法,其特征在于,所述基于所述名义应变样本,计算单位时间内的名义等效应力幅和总应力循环次数具体包括:S21:根据所述名义应变样本,按照下述公式计算得到名义应力样本S:S=E·ST    (1)

其中,ST为所述名义应变样本,E为弹性模量;

S22:以一天为单位,对所述名义应力样本S进行分解,得到每天的名义应力样本Si;

S23:采取雨流计数法对所述每天的名义应力样本Si进行处理,得到每天的名义应力幅SAi和对应的应力循环次数ni;

S24:按照下述公式计算单位时间内的名义等效应力幅SAeq,i和总应力循环次数Ni:Ni=∑ni    (3)

3.根据权利要求2所述的正交异性钢桥面板疲劳寿命的计算方法,其特征在于,按照下述公式计算所述焊接细节对应的应力集中系数:其中,SH为所述热点应变,SN为所述名义应变。

4.根据权利要求3所述的正交异性钢桥面板疲劳寿命的计算方法,其特征在于,所述计算在腐蚀作用下钢材对应的有效名义应力幅和疲劳抗力具体包括:S41:按照下述公式计算钢材在腐蚀潮湿环境下的锈蚀深度:δ(t)=btr    (5)

其中,δ(t)为钢材腐蚀深度函数,t为结构服役年限,b和r为材料参数;

S42:按照下述公式计算构件截面抵抗距损失率η(t):其中,W为构件初始横截面面积, 为构件有效截面积函数,B为构件厚度;

S43:建立有效应力幅SEeq,i演化公式:其中,E为钢材的弹性模量,ε和 分别为名义应变函数和有效应变函数;

S44:将公式(6)带入公式(7),得到:S45:根据公式(8)计算腐蚀作用下钢材对应的有效名义应力幅SEeq,i:S46:按照下述公式计算腐蚀作用下钢材对应的疲劳抗力C(t):其中,α为焊接节点疲劳性能退化参数,C0为疲劳抗力系数。

5.根据权利要求4所述的正交异性钢桥面板疲劳寿命的计算方法,其特征在于,按照下述公式计算腐蚀作用下钢材对应的有效热点应力幅:SEHeq,i=SEeq,i·SCF    (10)其中,SEHeq,i为腐蚀作用下钢材对应的有效热点应力幅,SEeq,i为所述有效名义应力幅,SCF为所述应力集中系数。

6.根据权利要求5所述的正交异性钢桥面板疲劳寿命的计算方法,其特征在于,按照下述公式计算所述焊接细节对应的疲劳损伤:其中,D(t)为所述焊接细节对应的疲劳损伤,Ni为所述总应力循环次数,SEHeq,i为所述有效热点应力幅,C(t)为所述疲劳抗力。

7.根据权利要求6所述的正交异性钢桥面板疲劳寿命的计算方法,其特征在于,按照下述公式计算所述焊接细节对应的疲劳寿命:T=D-1(D(t)=1.0)    (13)其中,T为所述焊接细节对应的疲劳寿命,D(t)为所述焊接细节对应的疲劳损伤。