圆管—方管焊接节点疲劳性能和设计方法研究（可复制毕业论文）.pdf

摘要钢管结构早期的大批量应用是在海洋结构领域,因其出色的外观和结构性能其应用领域已经从海洋结构扩展到了建筑、桥梁、机械等各个结构领域。支管、主管均为圆管的相贯节点和支管、主管均为方管的相贯节点是应用最多的两类节点。而支管为圆管、,由于其加工较纯圆管节点简单,应力集中程度较纯方管节点低,且外形美观,因此也在建筑、桥梁、交通、机械等领域有广泛的应用。。这一研究内容是国家自然科学基金课题的一部分。本文首先简单介绍了相贯钢管节点和金属疲劳的基本概念,由此引出钢管点入手,。试验测试了节点在承受支管轴向拉力、支管轴向压力和支管平面内弯矩三种荷载下的热点应力和热点应变集中系数。,本文利用有限元方法计算了大量不同无量纲参数节点的热点应力。基于有限元计算的结果以及实际节点焊缝构造和尺寸,本文认为焊脚尺寸也是影响节点热点应力的重要因素,在工程应用中应考虑不同焊脚尺寸对节点疲劳性能的影响。本文还对几何无量纲参数和焊脚尺寸对热点应力的影响进行了细致的参数分析,在此基础上构造了扑公式的形式,并最终回归得到了募扑愎健为进一步拓展这组公式的应用范围,本文对一定数量的汀型圆管管节点进行了热点应力的有限元分析,并将计算结果与徒诘憬辛硕员妊究。结果显示,徒诘愕腟计算公式可以直接用于徒诘悖相贯节点常用的两种疲劳性能评估方法:基于名义应力的分类法和热点应力法,并比较了这两种方法各自的优缺点。由于热点应力法精度高,且对不同类型的节点可以采用相同的毕荩虼巳鹊阌αΨㄒ殉晌O喙峁芙诘闫@图扑愕趋势。。热点应力计算方法和基于热点应力的呤侨鹊阌αΨǖ牧酱笾饕D容。,本文从最基本的徒无量纲参数对热点应力的影响、热点应力外推方法和热点应力最大值可能出现的位置等问题。而徒
点的扑愎皆蚩梢酝ü訲型节点扑愎浇行拚玫健1疚幕利用已有的试验数据和有限元计算结果研究了壁厚小于谋”,研究表明:薄壁节点的扑惴椒ㄓ氡诤癫恍∮,。本文通过一个工程实例更加清楚的解释了这一计算方法的使用过程。,该方法包的普通壁厚节点相同,两者可以利用相同的计算公式。含了扑愎胶突谌鹊阌αΦ腟曲线可以直接用于工程实践。关键词:圆管,方管,焊接节点,热点应力法,应力集中系数,狽曲线,疲劳设计方法摘要Ⅱ‘
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符号说明河αρ反问喝鹊阌αΨ:支管受轴力时的热点应力集中系数河邢拊<扑愕玫降娜鹊阌α邢凳:试验实测得到的热点应变集中系数:有限元计算得到的热点应变集中系数:方形主管截面宽度::主管受平面内弯矩时的热点应力集中系数:主管受平面内弯矩或轴力时的热点应力集中系数褐鞴苁芷矫嫱馔渚厥钡娜鹊阌α邢凳阂谰莨郊扑愕玫降娜鹊阌α邢凳菏匝槭挡獾玫降娜鹊阌α邢凳:依据公式计算得到的热点应变集中系数:圆形支管截面直径:支管壁厚:
猄曲线的基准壁厚:支管截面宽度叫谓孛娴目矶然蛟残谓孛娴闹本与主管截面宽度荆褐鞴芙孛婵矶方形截面的宽度或圆形截面的直径胫鞴鼙诤竦谋戎褐Ч苤嵯哂胫鞴苤嵯叩募薪褐鞴芙诩涑ざ扔胫鞴芸矶方形截面的宽度或圆形截面的直径谋戎罕硎局鞴芏瞬吭际潭鹊南凳耆ǜ战游,完全铰接为,一般取褐Ч懿嗪钢任恢玫牡褐鞴懿嗪钢任恢玫牡形截面的宽度或圆形截面的直径谋戎褐Ч鼙诤裼胫鞴鼙诤竦谋戎∞:支管侧焊脚长度与支管壁厚的比值:支管侧焊趾任恢玫牡悖嵌榷ㄒ寮峦::主管侧焊趾任恢玫牡:主管侧焊趾任恢玫牡符号说明
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