提高焊接构件疲劳寿命的方法──止裂孔机理探讨 被引量：7

1

作者 朱若燕 周金枝 易刚祥 《湖北工业大学学报》 1995年第S1期133-136,共4页

在裂纹前沿钻止裂孔能有效控制裂纹扩展．作者对用上述方法提高焊接构件疲劳寿命作了理论分析，实验结果令人满意．

关键词 焊接构件 止裂孔 裂纹扩展 疲劳寿命

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止裂孔复合加固单边裂纹钢板疲劳性能研究 被引量：1

2

作者 王贤强 杨羿 +2 位作者 刘朵 张建东 陈春霖 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第21期100-105,共6页

横隔板疲劳裂纹是正交异性钢桥面板的主要疲劳失效模式,为提高传统止裂孔处的疲劳寿命,提出了将止裂孔作为预处理措施与高强螺栓、粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)、粘贴钢板相结合的复合加固方法。为了研究止裂孔复合加固方法的修复效果... 横隔板疲劳裂纹是正交异性钢桥面板的主要疲劳失效模式,为提高传统止裂孔处的疲劳寿命,提出了将止裂孔作为预处理措施与高强螺栓、粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)、粘贴钢板相结合的复合加固方法。为了研究止裂孔复合加固方法的修复效果,以含单边初始裂纹的钢板为研究对象,对止裂孔加固和复合加固钢板进行了疲劳测试,对比分析了复合加固方法的失效模式、裂纹扩展规律和疲劳性能,并基于有限元分析揭示了栓接止裂孔复合加固机理。试验结果表明,粘贴CFRP和粘贴钢板由结构树脂胶剥离引起失效,栓接止裂孔失效以垫片疲劳破坏为主;复合加固有效延缓了疲劳裂纹扩展速率,疲劳寿命达到止裂孔加固的3.6~15.8倍,粘贴钢板和栓接止裂孔的加固效果优于粘贴CFRP的加固效果。综合对比来看,栓接止裂孔加固垫片先于母材破坏起到失效预警作用,并可更换高强螺栓周期性提高疲劳性能,是理想的“微损伤”加固方法。 展开更多

关键词 横隔板 疲劳裂纹 止裂孔 复合加固 栓接止裂孔 疲劳寿命

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钢结构疲劳裂纹合理止裂孔形状研究 被引量：13

3

作者 袁周致远 吉伯海 傅中秋 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期556-561,共6页

为了提高钢结构疲劳裂纹的钻孔止裂效果,研究了不同止裂孔形状的止裂性能。通过建立二维平面有限元模型,对比分析了不同孔形下的孔边应力分布及应力集中效应,提出了一种结合直线与圆曲线的腰圆形止裂孔(近跑道形状),并分析了其打孔参数... 为了提高钢结构疲劳裂纹的钻孔止裂效果,研究了不同止裂孔形状的止裂性能。通过建立二维平面有限元模型,对比分析了不同孔形下的孔边应力分布及应力集中效应,提出了一种结合直线与圆曲线的腰圆形止裂孔(近跑道形状),并分析了其打孔参数对止裂效果的影响,得到了腰圆孔打孔参数设计方法。结果表明,增大腰圆形止裂孔的面积、减小圆弧半径能够进一步降低孔边应力集中,同时采用缓和曲线对该止裂孔的曲率突变位置进行过渡,能够改善止裂孔的受力性能,降低其应力突变,止裂效果更好。 展开更多

关键词 钢结构 疲劳裂纹 止裂孔 应力集中 腰圆形

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止裂孔维修对中心裂纹板疲劳寿命的影响分析 被引量：7

4

作者 党堃 董登科 +1 位作者 张侃 苏少普 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第2期293-296,共4页

以铝合金2024-T3的中心裂纹板为研究对象,根据结构细节疲劳额定值(DFR)法计算了不同裂纹长度及不同止裂孔尺寸下结构的疲劳寿命;并通过试验得到半裂纹长度分别为10 mm、15 mm和20 mm,止裂孔半径为2.5 mm和3.5 mm下的结构试验寿命,对比... 以铝合金2024-T3的中心裂纹板为研究对象,根据结构细节疲劳额定值(DFR)法计算了不同裂纹长度及不同止裂孔尺寸下结构的疲劳寿命;并通过试验得到半裂纹长度分别为10 mm、15 mm和20 mm,止裂孔半径为2.5 mm和3.5 mm下的结构试验寿命,对比结果验证了该模型及对应方法的可行性;随后对裂纹长度/板宽(2a/W)在0.2~0.6、止裂孔直径/板宽(D/W)0.03~0.20范围内的疲劳寿命进行了预估。根据分析结果得到了止裂孔效果最佳时D/W与2a/W的线性关系式,为工程维修提供技术参考。 展开更多

关键词 中心裂纹板 DFR法 止裂孔 结构维修 疲劳寿命

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止裂孔与CFRP复合修复含裂纹钢结构的疲劳性能 被引量：4

5

作者 黄传海 刘志平 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期418-424,共7页

起重机金属结构在长期服役过程中易产生疲劳裂纹,使用止裂孔与碳纤维复合材料(CFRP)对含疲劳裂纹的金属结构进行复合修复能获得比单一修复方式更好的效果。针对复合修复后止裂孔边缘裂纹萌生阶段,使用Abaqus与Fe-Safe建立有限元分析模型... 起重机金属结构在长期服役过程中易产生疲劳裂纹,使用止裂孔与碳纤维复合材料(CFRP)对含疲劳裂纹的金属结构进行复合修复能获得比单一修复方式更好的效果。针对复合修复后止裂孔边缘裂纹萌生阶段,使用Abaqus与Fe-Safe建立有限元分析模型,分析了加固方式、止裂孔半径、疲劳裂纹长度及裂纹尖端到止裂孔边缘的距离等因素对裂纹萌生寿命的影响,并通过试验进行了验证。结果表明,利用Abaqus与Fe-Safe对复合修复后的结构进行耐久性分析具有可行性,能够为制定修复方案提供参考。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 止裂孔 复合修复 裂纹萌生 疲劳分析

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止裂孔对蒙皮裂纹应力集中的影响及在修理中的应用 被引量：2

6

作者 梁赟 《河南科技》 2021年第16期36-38,共3页

为研究飞机蒙皮上止裂孔对裂纹应力集中的影响情况,建立蒙皮上裂纹和止裂孔的有限元分析模型,研究裂纹损伤的应力集中系数与止裂孔相对直径的关系。结果表明,随着止裂孔相对直径的增加,止裂孔对蒙皮应力集中的改善效果越来越好,当相对... 为研究飞机蒙皮上止裂孔对裂纹应力集中的影响情况,建立蒙皮上裂纹和止裂孔的有限元分析模型,研究裂纹损伤的应力集中系数与止裂孔相对直径的关系。结果表明,随着止裂孔相对直径的增加,止裂孔对蒙皮应力集中的改善效果越来越好,当相对直径大于0.05时,改善效果就不太明显了。最后介绍了止裂孔在蒙皮裂纹修理中的应用方法。 展开更多

关键词 蒙皮裂纹 止裂孔 应力集中

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钣金件成型过程中止裂孔优化设计 被引量：5

7

作者 乔迈 梁伟 +1 位作者 韦文涛 解丽娟 《锻压装备与制造技术》 2019年第3期101-103,共3页

为满足航空发动机高温工作环境的需要,相关结构件往往在其外面包被钣金件,这些钣金件的特点是结构复杂、难于成形且成形后内部存在不同程度的残余应力。本文以某发动机钣金件加工成型为例,介绍了该件存在的缺陷和问题,通过数值分析手段... 为满足航空发动机高温工作环境的需要,相关结构件往往在其外面包被钣金件,这些钣金件的特点是结构复杂、难于成形且成形后内部存在不同程度的残余应力。本文以某发动机钣金件加工成型为例,介绍了该件存在的缺陷和问题,通过数值分析手段给出三种结构止裂孔应力分布情况,对同类钣金件止裂孔的优化设计具有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 钣金件 止裂孔 数值分析

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车用铝合金板材止裂孔止裂效果的定量研究

8

作者 杨露露 陈浩 杨亚莉 《农业装备与车辆工程》 2021年第11期26-29,共4页

针对车用铝合金板材,为确定止裂孔对裂纹扩展的影响,以有限元仿真软件ABAQUS为基础,建立了含中心裂纹铝合金板材模型,并对裂纹两端设立对称止裂孔,分别研究了裂纹长度和止裂孔直径对于裂纹扩展的影响。结果表明,裂纹长度所占板材长度的... 针对车用铝合金板材,为确定止裂孔对裂纹扩展的影响,以有限元仿真软件ABAQUS为基础,建立了含中心裂纹铝合金板材模型,并对裂纹两端设立对称止裂孔,分别研究了裂纹长度和止裂孔直径对于裂纹扩展的影响。结果表明,裂纹长度所占板材长度的比例P越大,对添加止裂孔后的铝合金寿命影响越大,同时止裂孔的大小最合适的范围在5~9 mm,并且拟合分析后得出理想的止裂孔直径d0和裂纹长度的关系式,随着裂纹长度的增加,止裂孔过大反而会降低材料性能,此时应该逐渐减小止裂孔直径才能最大程度减小裂纹扩展速率,其具体值被定量表示为d0-P函数关系。 展开更多

关键词 止裂孔 ABAQUS 应力 裂纹 铝合金

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钣金零件的止裂孔

9

作者 干正烈 《洪都科技》 1991年第4期32-35,共4页

概述钣金零件止裂孔在飞机结构设计中的作用,重点论述止裂孔大小直接影响结构连接强度和抗疲劳能力,并介绍了止裂参数的确定方法。

关键词 钣金零件 止裂孔 应力分析 飞机

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止裂孔-疲劳裂纹尖端相对位置对工业纯铁DT4C抗疲劳性能的影响

10

作者 刘荣伟 黄志国 +2 位作者 李艳艳 孙立强 宋劲松 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期265-274,共10页

止裂孔是金属结构件疲劳延寿的重要方法之一,但其对疲劳裂纹扩展速率及疲劳寿命的影响规律复杂多变,以工业纯铁DT4C金属板材为例,采用扩展紧凑拉伸试样(E-CT)研究了止裂孔相对疲劳裂纹尖端的不同位置(即裂纹尖端前沿材料切除量分别为0.3... 止裂孔是金属结构件疲劳延寿的重要方法之一,但其对疲劳裂纹扩展速率及疲劳寿命的影响规律复杂多变,以工业纯铁DT4C金属板材为例,采用扩展紧凑拉伸试样(E-CT)研究了止裂孔相对疲劳裂纹尖端的不同位置(即裂纹尖端前沿材料切除量分别为0.3、0.6和0.9 mm)对含裂纹试件的疲劳寿命和裂纹扩展速率的影响规律。结果表明:由于在疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端沿厚度方向上扩展速率的差异及裂尖塑性区的存在,裂纹尖端前沿材料切除量对止裂孔的延寿作用具有重要影响,且影响程度差别较大。在相同疲劳载荷和应力比近似为0的情况下,裂纹尖端前沿材料切除量为0.6 mm时,试样的疲劳裂纹扩展速率和疲劳寿命改善最为明显,与常规试样相比疲劳寿命增加了2倍以上。 展开更多

关键词 止裂孔 裂纹尖端 疲劳裂纹扩展速率 疲劳寿命 裂纹尖端塑性区

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钢箱梁疲劳裂纹钻孔止裂修复的影响因素 被引量：19

11

作者 吉伯海 袁周致远 +1 位作者 刘天笳 傅中秋 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期97-102,共6页

考虑了钢箱梁疲劳裂纹止裂孔的孔径、位置、角度等参数,建立了线弹性有限元实体模型,得到钢箱梁疲劳裂纹钻孔孔边及沿孔边厚度方向的应力变化,对比了不同参数下钻孔止裂的效果,给出了钻孔止裂修复的影响因素.依据不同打孔参数下孔边应... 考虑了钢箱梁疲劳裂纹止裂孔的孔径、位置、角度等参数,建立了线弹性有限元实体模型,得到钢箱梁疲劳裂纹钻孔孔边及沿孔边厚度方向的应力变化,对比了不同参数下钻孔止裂的效果,给出了钻孔止裂修复的影响因素.依据不同打孔参数下孔边应力降低程度,建立了止裂孔参数影响因素的比重关系.研究结果表明:过于增大止裂孔的孔径对止裂效果的提高并不明显;孔边的表面应力比孔内的应力大25%左右,裂纹更容易在表面萌生.分析结果表明:止裂孔的打孔位置应在裂纹边缘中心,并且止裂孔存在偏心或一定角度时,能够改善孔边应力的分布,进一步降低孔边应力的集中,具有更好的止裂效果. 展开更多

关键词 钢箱梁 疲劳裂纹 止裂孔 影响因素 比重

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弯曲荷载作用下平板贯穿裂纹钻孔止裂试验研究 被引量：6

12

作者 姚悦 傅中秋 +1 位作者 王益逊 吉伯海 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期54-60,共7页

通过对15个预制裂纹平板试件进行疲劳加载,研究了弯曲荷载作用下钢桥面板钻孔止裂的止裂机理、钢板疲劳性能与影响止裂效果的因素。分析了钻孔后孔边萌生裂纹的起裂点、扩展路径与测点应力变化,对比了不同止裂孔孔位及孔径对试件剩余疲... 通过对15个预制裂纹平板试件进行疲劳加载,研究了弯曲荷载作用下钢桥面板钻孔止裂的止裂机理、钢板疲劳性能与影响止裂效果的因素。分析了钻孔后孔边萌生裂纹的起裂点、扩展路径与测点应力变化,对比了不同止裂孔孔位及孔径对试件剩余疲劳寿命的影响。研究结果表明:在弯曲荷载作用下,打孔后的再次开裂点位于原裂纹尖端前方孔壁点,并沿原裂纹方向扩展,孔边裂纹在钢板上、下表面共同扩展;随着裂纹的扩展,裂纹尖端区域能承受的最大应力值逐渐降低;该试验结果表明:止裂孔孔位在0.5 D^1.0 D之间的止裂效果较好,增大孔径可以延长钢板的剩余疲劳寿命。 展开更多

关键词 钢桥面板 疲劳裂纹 裂纹扩展 止裂孔 孔位 孔径 剩余疲劳寿命

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PMMA材料裂纹动态扩展及止裂研究 被引量：12

13

作者 朱婷 胡德安 王毅刚 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期230-236,共7页

PMMA俗称有机玻璃,是一种用途十分广泛的工程材料,其裂纹动态扩展及止裂是工程应用研究的难点问题。以SHPB为动态加载装置,通过实验和仿真研究了含圆孔PMMA板的单边裂纹动态扩展问题,模拟结果与裂纹动态实验结果的对比验证了仿真模型的... PMMA俗称有机玻璃,是一种用途十分广泛的工程材料,其裂纹动态扩展及止裂是工程应用研究的难点问题。以SHPB为动态加载装置,通过实验和仿真研究了含圆孔PMMA板的单边裂纹动态扩展问题,模拟结果与裂纹动态实验结果的对比验证了仿真模型的有效性。在此基础上,研究了PMMA板中的圆孔半径、预裂纹长度、止裂孔半径、止裂孔与裂纹尖端竖直位移等因素对裂纹扩展的影响。研究结果表明,圆孔半径和预裂纹长度对裂纹的起始扩展时间有明显影响,在裂纹尖端设置止裂孔可以有效地抑制裂纹的扩展,并且止裂孔半径、止裂孔与裂纹尖端竖直位移对止裂效果有显著影响。本文研究结果对PMMA材料工程应用有一定的参考价值。 展开更多

关键词 PMMA 有机玻璃 SHPB 裂纹扩展 止裂孔

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基于扩展有限元的钢结构钻孔止裂研究 被引量：3

14

作者 熊祖钊 易流 《橡塑技术与装备》 CAS 2016年第8期80-82,共3页

通过以ABAQUS为平台,采用扩展有限元方法对钢结构钻孔止裂进行数值模拟,同时对循环载荷下止裂孔应力应变状态进行分析,对疲劳裂纹钻孔止裂处理机理进行了深入研究。研究表明,扩展有限元法分析疲劳裂纹扩展再生及钻孔止裂技术时不需要预... 通过以ABAQUS为平台,采用扩展有限元方法对钢结构钻孔止裂进行数值模拟,同时对循环载荷下止裂孔应力应变状态进行分析,对疲劳裂纹钻孔止裂处理机理进行了深入研究。研究表明,扩展有限元法分析疲劳裂纹扩展再生及钻孔止裂技术时不需要预先指定裂纹扩展方向,无须重新剖分网格,克服了常规有限元方法的弊端,为复杂形状裂纹问题提供了更优的解决方法;止裂孔减小了孔边应力集中部位的平均应力,延长了疲劳裂纹在止裂孔边的再生寿命;当止裂孔直径取为0.4倍疲劳裂纹长度时可以获得较好止裂效果,对钻孔止裂理论的研究具有一定参考意义。 展开更多

关键词 扩展有限元 疲劳裂纹 止裂孔 ABAQUS

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螺杆压缩机马氏体铸造缸体缺陷的返修质量提升

15

作者 范广森 《设备监理》 2024年第3期9-12,22,共5页

螺杆压缩机是重要的化工工艺气输送设备,大型螺杆压缩机的缸体常使用ZG15Cr13马氏体材料,在铸造时容易出现裂纹和孔型缺陷,一般需进行焊接返修。以ZG15Cr13材料的铸件缸体缺陷返修为例,通过制定合理完善的焊接返修工艺,在返修后对气缸... 螺杆压缩机是重要的化工工艺气输送设备,大型螺杆压缩机的缸体常使用ZG15Cr13马氏体材料,在铸造时容易出现裂纹和孔型缺陷,一般需进行焊接返修。以ZG15Cr13材料的铸件缸体缺陷返修为例,通过制定合理完善的焊接返修工艺,在返修后对气缸进行形位公差和表面缺陷的检测,最终气缸体通过整体强度试验验证,机组运转试验合格,交付的机组达到长期稳定运行要求。通过此返修实例,为同类气缸的返修提供参考。 展开更多

关键词 螺杆压缩机 马氏体 铸件返修 止裂孔

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钢桥疲劳裂纹钻孔止裂技术多孔布置方法研究 被引量：4

16

作者 刘天笳 吉伯海 +1 位作者 傅中秋 陈祥 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1376-1380,共5页

文章考虑双孔和附加孔2种多止裂孔布置,对开裂模型进行线弹性有限元分析,通过对比不同布置下模型的应力集中系数,研究多孔布置对于钻孔止裂法的影响。结果表明:双孔布置对应力集中的降低作用不如单止裂孔,但它会对疲劳裂纹的开展起到持... 文章考虑双孔和附加孔2种多止裂孔布置,对开裂模型进行线弹性有限元分析,通过对比不同布置下模型的应力集中系数,研究多孔布置对于钻孔止裂法的影响。结果表明:双孔布置对应力集中的降低作用不如单止裂孔,但它会对疲劳裂纹的开展起到持续的抑制作用,在不能精确定位裂纹尖端时可以作为一种有效的备用方法;合理布置附加孔的直径与位置可以加强止裂孔的止裂修复效果,附加孔直径越大,与裂纹线间的垂直距离越小,效果越好;附加孔的最佳位置位于止裂孔前方,距离为止裂孔直径的1/4。 展开更多

关键词 钢桥 疲劳裂纹 止裂孔 多孔布置

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冷扩孔并置入栓钉技术止裂效果研究 被引量：1

17

作者 黄鑫 沈玫 郭阿明 《工程建设与设计》 2012年第6期67-69,共3页

采用有限单元法对冷扩孔并置入栓钉处理措施进行数值模拟,并对循环荷载下止裂孔孔边应力、应变状态的分析表明,冷扩孔并置入栓钉降低了应力集中部位的应变幅,从而延长疲劳裂纹在止裂孔边的再生寿命,栓钉直径均会影响钻孔止裂相关技术的... 采用有限单元法对冷扩孔并置入栓钉处理措施进行数值模拟,并对循环荷载下止裂孔孔边应力、应变状态的分析表明,冷扩孔并置入栓钉降低了应力集中部位的应变幅,从而延长疲劳裂纹在止裂孔边的再生寿命,栓钉直径均会影响钻孔止裂相关技术的止裂效果。 展开更多

关键词 普通止裂孔 冷扩孔并置入栓钉 应变幅 裂纹再生寿命

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双高强螺栓止裂法对疲劳性能的影响研究

18

作者 张运来 孟祥峰 张行 《机械研究与应用》 2021年第5期33-34,共2页

采用钢板做的拉伸试样,并在裂纹前端打孔,并在孔上拧上高强度螺栓。通过有限元仿真,对比分析单止裂孔,单高强度螺栓,双高强度螺栓三种方法的止裂效果,研究了双高强度螺栓对疲劳性能的影响,发现施加高强螺栓后,钢板表面与螺栓垫板之间产... 采用钢板做的拉伸试样,并在裂纹前端打孔,并在孔上拧上高强度螺栓。通过有限元仿真,对比分析单止裂孔,单高强度螺栓,双高强度螺栓三种方法的止裂效果,研究了双高强度螺栓对疲劳性能的影响,发现施加高强螺栓后,钢板表面与螺栓垫板之间产生的摩擦力遏制了裂纹的张开,相较与止裂孔和单高强度螺栓止裂,双高强度螺栓止裂更能减小应力集中,能够更好的提高试样的疲劳性能。可以通过此方法提高含裂纹结构的使用寿命。 展开更多

关键词 止裂孔 高强度螺栓止裂 疲劳缺口系数

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转轮上冠贯穿性裂纹现场处理工艺探索应用 被引量：1

19

作者 方戊强 李泽江 +1 位作者 陈世程 邵飞燕 《水电站机电技术》 2023年第2期61-63,共3页

紫坪铺电厂检修中,发现转轮上冠有长300 mm的贯穿性裂纹,综合分析确定该裂纹的产生与机组运行工况有关。结合实际情况,在转轮室内进行裂纹处理。对裂纹进行碳弧气刨,开45°双V坡口,经打磨、补焊处理后,渗透探伤及超声波探伤检测均... 紫坪铺电厂检修中,发现转轮上冠有长300 mm的贯穿性裂纹,综合分析确定该裂纹的产生与机组运行工况有关。结合实际情况,在转轮室内进行裂纹处理。对裂纹进行碳弧气刨,开45°双V坡口,经打磨、补焊处理后,渗透探伤及超声波探伤检测均合格。该裂纹处理方案快速、有效,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 转轮上冠 贯穿性裂纹 坡口 止裂孔

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钢桥面板顶板角焊缝疲劳裂纹钻孔孔位分析 被引量：6

20

作者 谢曙辉 吉伯海 +1 位作者 姚悦 傅中秋 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第1期290-298,共9页

结合钢箱梁局部模型试件,针对顶板角焊缝处表面裂纹进行钻孔止裂,进行止裂孔孔周应力计算,分析了不同孔位对止裂效果的影响并提出了合理止裂孔位,最后结合实际工程中止裂孔孔径应用情况,研究了合理止裂孔位与孔径的关系。分析结果表明,... 结合钢箱梁局部模型试件,针对顶板角焊缝处表面裂纹进行钻孔止裂,进行止裂孔孔周应力计算,分析了不同孔位对止裂效果的影响并提出了合理止裂孔位,最后结合实际工程中止裂孔孔径应用情况,研究了合理止裂孔位与孔径的关系。分析结果表明,止裂孔没有改变构件整体应力变化趋势,孔边存在很大的应力降,但有应力台阶现象;孔位在0.5D(D为孔径尺寸)更远后,裂尖与孔边之间出现高应力、大应力降连接段,合理止裂孔位为0.5D,孔径大小对合理孔位与孔径的系数没有影响;止裂孔在裂纹尖端外情形下,孔径较小时,最大应力点还在裂纹尖端,孔径较大时,最大应力点在裂纹侧孔边,且离裂纹尖端越远,孔两侧最大应力差越小。 展开更多

关键词 钢桥面板 角焊缝 表面裂纹 止裂孔 孔位

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