疲劳荷载

摘要： 上游风电机组的扰动效应使风机尾流处风场湍流强度增大,因此,下游风电机组的疲劳荷载显著增大。为了降低下游风电机组的风致响应,利用调谐质量阻尼器与旋转惯性双调谐质量阻尼器,开展尾流作用下的风机结构振动控制研究。采用致动线方法,实现了风机尾流风场仿真,风场数值仿真结果与实验值吻合;依据广义坐标理论,编制陆上风机结构风致响应分析程序,以实现读取任意风场数据并考虑旋转叶片与塔体耦合时变结构的风机整机风致动力响应分析,自编程序计算结果与商业程序基本吻合;采用调谐质量阻尼器与旋转惯性双调谐质量阻尼器对下游风电机组进行振动控制,降低风电机组风振响应,减小疲劳荷载。

摘要： 为了改进传统损伤检测和识别方法在精度和实用性等方面的不足,基于分形理论和图像处理技术,提出提取桥梁关键部分表观裂缝特征和分形盒维数的方法,通过建立表观裂缝分形维数和典型力学参数之间的函数关系实现损伤评估。为了验证该方法的有效性,开展T型钢筋混凝土简支梁的疲劳加载试验。采用分形理论建立不同疲劳加载和损伤状态下的裂缝分形维数与跨中挠度、一阶频率和静动刚度等实测参数的函数,明确分形维数与损伤指数的匹配关系。结果表明,基于分形维数的损伤评估具有良好的准确性和鲁棒性,可以通过传统物理参数与裂缝分形维数的稳定函数关系对桥梁疲劳损伤进行精细化评估。

摘要： 为研究黄砂岩单轴疲劳加载的特性,开展了不同应力上限和加载速率下的单轴疲劳荷载试验。试验结果表明:黄砂岩的疲劳试验曲线受到单轴压缩应力—应变曲线的控制,疲劳极限变形与峰后对应变形一致;砂岩疲劳过程的不可逆变形和耗散能密度均具有三阶段演化规律,依据倒“S”型损伤模型,验证了黄砂岩疲劳损伤三阶段演化规律;分析认为三阶段规律的本质是砂岩的塑性变形和内部孔隙微裂纹生成以及扩展速度的不同所呈现的结果。研究表明应力上限和加载速率对疲劳寿命有显著影响,根据所得应力—寿命公式,可以估计砂岩在一定条件下的疲劳寿命。

摘要： 基于5根试件梁的试验数据,分析疲劳荷载作用下CFRP板底层嵌贴加固钢筋混凝土梁跨中挠度的变化情况。试验结果表明:循环荷载作用下,钢筋混凝土梁截面抗弯刚度会产生疲劳衰减,导致截曲率不断延伸,从而使挠度持续增大;CFRP板底层嵌贴加固方式能有效抑制钢筋混凝土梁截面抗弯刚度的衰退速率,缓解曲率延伸,从而提升其疲劳受弯变形性能。最后引入受拉刚化效应法,推导出疲劳荷载作用下CFRP板底层嵌贴加固梁截面开裂后的挠度计算模型。计算结果表明:提出的挠度计算模型计算值与试验值吻合情况良好。

摘要： 泡沫混凝土在循环荷载和冻融循环耦合作用下,易产生微裂缝,致使泡沫混凝土在承受时,易发生微裂缝的扩展破坏,进而降低材料的强度、刚度等力学特性,影响其在工程上的应用。故此,分析研究泡沫混凝土在循环荷载-冻融循环条件下的微裂缝发展规律,揭示循环荷载与冻融循环交互作用下轻质混凝土力学性能的演变规律,通过三维数值模型得到泡沫混凝土的微观结构和在冻融以及荷载作用下的力学机理。结果表明:随着荷载循环次数的增加,微裂缝数量增加速度逐渐加快,大致呈指数增长;耦合作用下残余强度呈现先增后减的趋势,在冻融循环50次、加荷载循环30次时,残余强度达到最大值,与冻融循环单独作用下相比偏小;伴随泡沫混凝土服役年限的增加,其内部损伤逐步积累,可致使结构提前发生破坏。

摘要： 钢结构基础设施在服役过程中,受到荷载和环境介质的共同作用,往往产生裂纹、锈蚀等损伤。碳纤维增强复合材料(CFRP)轻质高强、耐疲劳和腐蚀性能好,在钢结构补强领域具有广泛的应用前景。在粘结加固体系中,CFRP-钢界面粘结性能是保证补强效果的关键。本文对疲劳荷载作用下CFRP-钢界面粘结性能的已有研究进展进行综述,包括试验工况、疲劳荷载下粘结节点的破坏模式、粘结强度、荷载—位移曲线和粘结—滑移曲线等,并总结了相关损伤模型。

摘要： 通过对某过磅中心4台120t电子汽车衡观察、统计与研究,发现汽车衡秤体的刚度和强度达不到实际使用要求、限位装置不合理、传感器下压头的钢垫板没有与基础板可靠固定,是过磅偏差大、准确性差和称重传感器频繁损坏的主要原因.结合企业的过磅需求和目前汽车衡生产商的技术现状,选用2台VTS256型150t汽车衡和限位装置(专利技术)改造1#、4#汽车衡,取得了良好的效果.

摘要： 为研究体外预应力节段预制拼装混凝土梁的抗疲劳性能,设计制作了 1∶3缩尺模型,进行设计荷载下的疲劳模型试验研究.综合对比国内外多种疲劳荷载计算方法,确定试验疲劳等效荷载;在此基础上,进行了体外预应力节段预制拼装混凝土梁的抗疲劳理论分析和200万次疲劳加载试验.理论分析结果表明,节段预制拼装梁包含的混凝土和体外预应力构件抗疲劳能力具有较大余量,不控制结构的耐久性;试验结果表明,模型在200万次疲劳加载后,各部位均未发现疲劳裂纹,模型的力学特性未随循环次数的增加而发生明显改变,验证了结构设计的合理性和安全性.

摘要： 依托某大桥高速公路工程,研究了道路泡沫混凝在疲劳荷载、冻融循环及二者耦合作用下力学性能的变化.结果表明:在单一因素疲劳试验下,泡沫混凝土经120万次循环荷载后无侧限抗压强度明显降低,由于疲劳荷载使微裂缝萌生并逐渐扩展,强度随之劣化;在同样的循环荷载次数下,试样经过冻融循环后的抗压强度稍低于未经冻融循环的,冻融循环对试样具有微观的影响;初始疲劳荷载加快了试件相对动弹性模量的降低速度.

摘要： 为了研究疲劳荷载对预应力活性粉末混凝土道面板损伤性能的影响,设计4块尺寸为5 m×2.5 m×0.12 m的试件进行试验。试验采用的应力比为0.3,试件经200万次加载后未疲劳破坏。并利用有限元软件Ansys Workbench与疲劳分析软件Ncode Designlife对试件进行了仿真模拟,研究应力水平与损伤之间的关系。结果表明:RPC道面板的损伤主要集中于前20万次的加载过程,且受拉区的损伤要大于受压区,受拉区的跨中位置为疲劳破坏的薄弱位置;预应力对于试件损伤的减少,主要是减少了20万次后加载过程产生的损伤,使得相同等级的RPC平均疲劳寿命提高1.3~1.8倍,破坏时的损伤值减少25%~40%;取0.5作为作为变形模量的极限值,经回归分析提出变形模量的计算表达式;应力水平0.7可作为损伤的拐点,小于0.7时损伤值增长缓慢,疲劳寿命超过200万次,0.7及以上时损伤值成数十倍甚至上百倍增长,疲劳寿命显著下降。

摘要： 本试验选用国内市场中具有代表性的水泥基厚型钢结构防火涂料为测试对象,对涂有水泥基厚型钢结构防火涂料的钢结构构件进行高周疲劳荷载试验,模拟高层钢结构建筑日常可变荷载作用下钢结构的变形情况,考查在此荷载反复作用下,钢构件表面的防火涂料开裂和附着性能.通过评估正常使用条件下钢结构防火涂料的使用寿命,为钢结构防火涂料的设计与使用寿命评估提供参考.

摘要： 沿海地区的钢筋混凝土桥梁结构在服役期间,受到疲劳荷载和氯离子侵蚀的综合作用,其使用寿命缩短.为模拟桥梁的实际工作状态,首先对钢筋混凝土梁施加疲劳荷载20万次(疲劳荷载上限分别为0.16Pu、0.24Pu、0.32Pu、0.40Pu,Pu为梁受弯极限荷载),然后经历海水浸泡和空气环境干湿循环100d,最后静力加载获得钢筋混凝土梁受弯承载力.共完成5组10根钢筋混凝土梁试验.研究结果表明:在疲劳荷载上限不大于0.24Pu时,试件性能劣化不明显;疲劳荷载上限大于0.24Pu时,梁试件的初始刚度、屈服荷载和极限荷载随着疲劳荷载上限的增大而快速降低;当疲劳荷载上限为0.40Pu时,梁试件的初始刚度、屈服荷载和极限荷载分别降低51.80％、21.78％、15.07％.

摘要： 本文针对配置HRB600级钢筋的预应力混凝土梁疲劳荷载作用下内力变化进行分析。在疲劳荷载加载前，若梁体未开裂，在不同疲劳荷载次数下，粱底混凝土工作性能良好，荷载应变一直成线性变化，且曲线斜率均相似，梁底混凝土应变受到疲劳荷载的影响较小；若梁体开裂，则在经过疲劳荷载作用后，梁底混凝土应变曲线斜率变小，应变增长变大，梁体受到疲劳荷载的一定影响。随着疲劳荷载次数增加，试验梁的受压区高度上升，说明梁体内预应力有所损失；受压区高度在加荷载的过程中慢慢下降，说明试验梁的上部应变变化小于下部应变变化，上部的变化主要来自受压区混凝土，下部变化主要来自预应力钢筋与非预应力钢筋。WP与YP试验梁不同疲劳荷载作用次数后，在疲劳上限荷载作用时所产生的挠度大小没有规律性分布，说明挠度随着疲劳荷载次数增多而增长的趋势不是很明显。试验梁的累积残余挠度总体趋势为前期增长迅速，之后增长缓慢。

摘要： 对正交异性钢桥面板横隔板切口相关疲劳细节的疲劳性能的分析方法进行系统研究.应用有限元软件ABAQUS建立了局部钢箱梁节段模型,探讨了有限元中关注细节附近网格划分大小以及疲劳荷载的加载方式对关注细节应力提取结果的影响,确定了横隔板切口相关疲劳细节的应力幅分析过程,并对不同热点应力求解方式进行了对比.研究发现U肋与横隔板连接处附近的横隔板与顶板网格变化对横隔板切口相关细节的应力值影响非常小,而横隔板切口自由边附近的网格大小变化对应力计算结果的影响非常大,网格大小最大可为1/14t2(t2横隔板厚度).横向加载分析时,将疲劳荷载布置于U肋正上方、U肋间和U肋腹板上方的加载方式既简化了加载步骤,得到的细节的最不利荷载位置与实际最不利位置非常靠近;纵向加载分析时,顶板网格大小和荷载步大小不大于100mm时可以得到比较精确的结果.利用壳单元与曲线外推法对纵肋-横隔板连接焊缝下端焊趾细节进行疲劳分析,结果偏于保守.对于纵肋-横隔板连接焊缝下端焊趾细节,应力幅分析过程为:首先获得横隔板切口相关细节的最不利细节及对应的最大值纵向加载点位置;其次,在该纵向位置进行横向加载确定细节的最不利横向位置及对应的最不利加载位置;最后,在最不利横向加载位置进行纵向加载得到最不利细节的纵向应力历程曲线,通过应力历程曲线计算该细节的应力幅.

摘要： 为了研究带开孔板连接件的钢—混凝土组合梁在疲劳荷载作用下的受力性能,设计并制作了4片带开孔板连接件的钢—混凝土试验梁,对其中1片试验梁进行了静力试验,对其余3片试验梁进行了不同疲劳幅值的疲劳试验.重点考察了开孔板连接件组合梁在静力和疲劳作用下不同的破坏模式,以及疲劳荷载幅值对其疲劳性能和疲劳后的剩余力学性能的影响.试验结果分析表明:①静力和疲劳荷载作用下开孔板连接件组合梁表现出不同的破坏模式;②疲劳荷载幅值对开孔板组合梁疲劳性能影响较大,当疲劳加载幅值为极限承载力28％时,组合梁疲劳寿命仅为120万次;③相比于静力试验梁,开孔板连接件组合梁疲劳后的剩余力学性能(承载力、刚度、延性等)有一定程度下降,但变化不大.该研究成果可为完善带开孔板连接件的钢—混凝土组合梁的设计方法提供一定参考依据.

摘要： 基础环作为一种常见的连接构件普遍应用于风力发电场中.而基础环侧壁混凝土在长期的疲劳荷载作用下,承受较大的压应力出现局部破坏.在风机塔筒的长期晃动下,基础环与基础之间出现松动,最终将粉末状的水泥浆溢出外部.本文结合江西都昌笔架山风电场出现的冒浆问题,提出整改方案.得到很好的经济效果.

摘要： 针对静力荷载和疲劳荷载下GFRP—混凝土组合桥面板不同的力学性能,进行了一组对比研究.对一片GFRP—混凝土组合桥面板进行静载试验,并将之作为疲劳试验的参照,对另一片组合桥面板进行210万次的疲劳试验,疲劳试验后进行静载破坏试验.利用有限元软件进行数值模拟,将试验值和模拟值进行了对比.对比试验结果表明,试件在210万次疲劳加载后承载能力降低了15％;试验过程中,GFRP和混凝土界面的相对滑移量较小,可以保证混凝土和GFRP板的整体性.GFRP—混凝土组合桥面板能明显地提高同等尺寸和材料强度条件下钢筋混凝土板的承载能力,同时具有良好的抗疲劳性能.

摘要： 疲劳荷载会引起FRP-混凝土界面粘结性能的退化,导致剥离问题更为突出.在FRP-混凝土界面粘结滑移本构关系中定义了不发生界面疲劳剥离的临界点,通过理论分析得到防止界面疲劳剥离破坏的荷载上限,并利用搜集到的实验数据进行验证,初步证明疲劳荷载峰值在低于该限值的情况下不会发生界面疲劳剥离破坏.

摘要： 为研究PBL剪力连接件在疲劳荷载作用下的力学性能,完成了2组10个单孔PBL剪力连接件的等幅疲劳推出试验.分析PBL连接件在有、无贯通钢筋两种形式下的疲劳破坏模式,及受剪承载力、剪力-滑移关系受疲劳荷载的影响.通过建立单孔PBL连接件的损伤指标考察其疲劳损伤规律.试验结果表明:无贯通钢筋的PBL剪力连接件的疲劳损伤指标随循环加卸载逐渐趋于稳定,难以发生疲劳破坏;设置贯通钢筋的PBL剪力连接件的疲劳损伤表现为贯通钢筋断裂,PBL剪力连接件的疲劳损伤速度先慢后快,平均残余变形随疲劳荷载循环单调递增,其变化规律符合二次抛物线形式.

摘要： 研究了由内部缠绕芯管、面层拉挤平板和外部缠绕组成的高性能复材空心桥面板的长期性能.对同一构件依次进行了200万次的疲劳试验加栽和10年的自然暴露,之后进行了四点弯曲静载试验和中心点加栽破坏试验.通过四点弯曲静载试验获得老化后试件的抗弯和抗剪刚度,在加栽过程中构件始终保持线弹性,构件的整体受力性能良好,组件问无错动或剥离现象.中心点加栽试验模拟了车轮集中荷栽,测定了集中荷载下的破坏模式和极限荷栽.中心点加载的极限荷栽为764.57kN,破坏模式为加载点处的冲切破坏.研究表明,复合材料桥面板的长期受力性能能够满足工程应用的需求,并具有较好的耐久性.

摘要： 本发明公开了一种钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法，包括：步骤1，建立列车荷载模型；步骤2，整理实测数据，并进行分类；步骤3，根据实测数据，对各参数建立概率模型；步骤4，建立列车荷载概率模型；步骤5，采用Monte‑Carlo法生成随机荷载谱；步骤6，采用有限元分析，得到钢桥疲劳细节的应力影响线；步骤7，采用随机荷载谱进行影响线加载，得到应力历程；步骤8，对应力历程进行分析，评估钢桥疲劳。本发明的有益效果：以实测数据为基础，建立疲劳评估荷载模型，描述当前通行列车荷载状况，实现对钢桥任意构件的疲劳评估，建立了完善的列车荷载建模方法，提高了实测数据的利用价值，使得钢桥疲劳评估更为准确，更接近于实际情况。

摘要： 本发明公开了一种研究循环动荷载下应变硬化土疲劳损伤判定的方法，解决了缺少循环动荷载下土应变硬化特征判定方法的问题，提供一种反映循环动荷载下土应变硬化能力的参数，建立了适应于三向应力状态的疲劳损伤表达式，基于应变硬化特性，提出采用低周疲劳损伤演化模型判定应变硬化土疲劳损伤的方法，确定了循环动荷载下应变硬化土疲劳损伤演化规律及其影响因素。本发明建立的以泥化夹层为例的应变硬化土疲劳损伤模型，可为研究天然地震、爆破震动、交通荷载等循环动荷载扰动下泥化夹层工程特性劣化机理奠定了基础，为有效预防动荷载条件下含泥化夹层复杂岩质边坡、坝基失稳破坏提供新的途径。

摘要： 本发明公开了一种电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验的荷载频次确定方法，涉及电动汽车技术领域，通过对关键零件的受力分析得到了危险截面作为应变测试点，通过实测应变与扭矩的关系将S‑N曲线转化为扭矩‑疲劳寿命曲线，确定试验荷载的幅值范围，测试加载相同频率不同幅值的荷载下的应变，并对应变数据进行统计分析，分析结果表明应变随着加载幅值基本呈线性变化；在试验荷载的幅值范围内选择m个试验幅值，根据扭矩‑疲劳寿命曲线获取m个试验幅值所对应的疲劳寿命值，并建立方程组，以求解各个加载幅值所对应的加载频次。本发明解决了如何客观的确定出用于电动汽车差速器扭转冲击疲劳试验的试验荷载加载频次的技术问题。

摘要： 本发明公开一种防冲击荷载耐疲劳风屏障，包括立柱、减振单元板、U型螺栓、减振块、扣板和限位螺栓。立柱包括H型钢、底板、第一安装孔、加劲板和第二安装孔；减振单元板包括框架板、导流板和通气孔。本发明通过多个预埋组件，多个立柱和多个减振单元板拼接而成，整体安装方便，后期维护更换便捷，减振单元板上设置的导流板，能够有效减少风振和列车气动力荷载的冲击，提高了整体风屏障抗冲击荷载疲劳的能力。解决了现有技术中锚固式防风屏障在强风下受到的横风气动力过大，振动破坏频发，容易对屏障造成损伤，以及固定在桥梁上的防风屏障，减小了风荷载对桥梁上车辆的影响，提高了行车安全。

摘要： 本发明公开了一种钢桥疲劳评估荷载建模及疲劳评估方法，包括：步骤1，建立列车荷载模型；步骤2，整理实测数据，并进行分类；步骤3，根据实测数据，对各参数建立概率模型；步骤4，建立列车荷载概率模型；步骤5，采用Monte‑Carlo法生成随机荷载谱；步骤6，采用有限元分析，得到钢桥疲劳细节的应力影响线；步骤7，采用随机荷载谱进行影响线加载，得到应力历程；步骤8，对应力历程进行分析，评估钢桥疲劳。本发明的有益效果：以实测数据为基础，建立疲劳评估荷载模型，描述当前通行列车荷载状况，实现对钢桥任意构件的疲劳评估，建立了完善的列车荷载建模方法，提高了实测数据的利用价值，使得钢桥疲劳评估更为准确，更接近于实际情况。

摘要： 本发明公开了一种隧道内机电设备的气动荷载抗疲劳性能试验检验装置，包括：消音室，其内设有用于放置待测件的旋转式试验台，旋转式试验台上的两相对侧面上均设有受风口，待测件的两相对侧面上均设有风压传感器和位移传感器；储气箱，其位于消音室一侧，储气箱通过固定在储气箱一侧壁上的手动风阀与消音室连通，手动风阀的出风口与受风口对应布置；轴流风机，其设置在储气箱顶端，且轴流风机的出风口与储气箱内部连通；控制台，其均与旋转式试验台、轴流风机电连接，位移传感器和风压传感器均与控制台无线连接。该装置采用旋转式试验台替代了传统的双侧对置风阀结构，使整个试验结构尺寸大约缩短一半，且结构简单、试验灵活。

摘要： 本发明公开了一种锚具周期荷载和疲劳试验的试件持荷装置及使用方法，涉及公路工程检测技术领域，包括夹持机构和试件预安装机构，夹持机构包括一体成型的夹持杆和夹持本体，夹持本体内部设有带有开口的空腔；试件预安装机构包括卡件、力传感器、固定横梁、支撑连接件、斜支撑件、横拉杆和滑动横梁。具有如下有益效果：本技术方案配合高精度疲劳试验机使用，将夹持机构设计为一体成型结构，减去夹持机构的安装节点，避免共振，提高了装置的稳定性；试件预安装机构采用类平行四边形结构，实现试件的预张紧，横拉杆上限位地滑动连接有移动块，可快速地调节横梁之间的距离，便于安装和拆卸试件，精度可得到有效控制，可操作性强，有效减小了安全隐患。

摘要： 本发明公开了一种考虑荷载频率的水泥基材料疲劳失效概率和疲劳应变概率模型的建立方法。基于水泥基材料的准静态加载失效应变和不同荷载频率下的疲劳失效应变，可以简便、快速地得到水泥基材料的疲劳应变概率模型。所述模型一方面可以通过疲劳应变来预测水泥基材料以及使用水泥基材料的结构的疲劳失效概率，另一方面，可以通过疲劳失效概率的设定来计算水泥基材料及结构的疲劳应变，为相应结构的疲劳性能设计和疲劳荷载下结构的服役状况检测和评定提供新途径和新方法。

摘要： 本发明公开了一种考虑荷载频率的水泥基材料疲劳失效概率和疲劳寿命概率模型的建立方法。基于水泥基材料的准静态加载强度和不同荷载频率下的疲劳寿命，可以简便、快速地得到水泥基材料的疲劳寿命概率模型。所述模型一方面可以通过疲劳荷载循环次数来预测水泥基材料以及使用水泥基材料的结构的疲劳失效概率，另一方面，可以通过疲劳失效概率的设定来计算水泥基材料及结构的疲劳寿命，为相应结构的疲劳性能设计和疲劳荷载下结构的服役状况检测和评定提供新途径和新方法。

摘要： 本发明公开了一种考虑荷载频率的水泥基材料疲劳失效概率和疲劳应变概率模型的建立方法。基于水泥基材料的准静态加载失效应变和不同荷载频率下的疲劳失效应变，可以简便、快速地得到水泥基材料的疲劳应变概率模型。所述模型一方面可以通过疲劳应变来预测水泥基材料以及使用水泥基材料的结构的疲劳失效概率，另一方面，可以通过疲劳失效概率的设定来计算水泥基材料及结构的疲劳应变，为相应结构的疲劳性能设计和疲劳荷载下结构的服役状况检测和评定提供新途径和新方法。