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纵向变厚度钢板力学性能试验研究 被引量：9
1
作者 王元清 刘晓玲 +2 位作者 刘明 冷松洋 韩旭 《钢结构》 北大核心 2017年第4期16-21,共6页
由于轧制工艺不同,纵向变厚度钢板力学性能与等厚度钢板存在较大差异,且性能变化范围较大。针对该问题进行研究,对12~120 mm厚的纵向变厚度钢板进行拉伸、冲击及Z向性能试验,得到钢板不同厚度处力学性能变化规律并评价其均质性。结果表... 由于轧制工艺不同,纵向变厚度钢板力学性能与等厚度钢板存在较大差异,且性能变化范围较大。针对该问题进行研究,对12~120 mm厚的纵向变厚度钢板进行拉伸、冲击及Z向性能试验,得到钢板不同厚度处力学性能变化规律并评价其均质性。结果表明:纵向变厚度钢板性能基本满足相关规范要求,强度指标随厚度增加而降低;Z向性能稳定,但冲击韧性随厚度变化波动较大,板厚较大时需要特别注意。变厚度钢板的力学性能不同于等厚度钢板,采用等厚度钢板性能评价指标并不合理,需要进行深入研究。 展开更多
关键词 纵向变厚度钢板 拉伸试验 冲击试验 Z向性能试验
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纵向变厚度(LP)矩形钢板弹性屈曲系数的理论分析 被引量：3
2
作者 徐冬冬 王元清 +2 位作者 刘晓玲 班慧勇 刘明 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期173-183,共11页
纵向变厚度(LP)钢板因适应现代化建筑超高层及大跨度的发展使用需求,将广泛应用于工程结构中。因LP钢板几何形状的特殊性,其局部屈曲变形更容易发生在靠近薄端的位置,并且钢板局部稳定性能与相同受力状态下的等厚度钢板差异较大,需要进... 纵向变厚度(LP)钢板因适应现代化建筑超高层及大跨度的发展使用需求,将广泛应用于工程结构中。因LP钢板几何形状的特殊性,其局部屈曲变形更容易发生在靠近薄端的位置,并且钢板局部稳定性能与相同受力状态下的等厚度钢板差异较大,需要进行深入研究。基于能量原理,采用Galerkin和Rayleigh-Ritz法(GRM),对单向均匀受压荷载作用下四种不同边界条件下的矩形LP钢板的弹性屈曲系数的计算公式进行了理论推导,并采用ANSYS有限元软件验证了公式的正确性。最后得到了不同厚度放大系数下,四种边界条件下的矩形钢板的弹性屈曲系数与钢板长宽比的关系曲线图,进一步为LP钢板的工程应用提供理论指导和设计依据。 展开更多
关键词 纵向变厚度钢板 纵向变厚度钢板(LP钢板) GRM 弹性屈曲系数 厚度放大系数
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纵向变厚度(LP)钢板轧制技术和受弯构件承载性能研究 被引量：5
3
作者 王元清 刘晓玲 +2 位作者 刘明 班慧勇 李靖年 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期1-12,共12页
纵向变厚度钢板(LP钢板)是一种新型节约型绿色钢板,可广泛运用于工业与民用建筑、桥梁船舶及其他特种结构当中,其研发和应用对促进结构优化设计,建筑节能减排有重要意义。该文介绍了国内纵向变厚度钢板特殊的轧制与矫直技术,综述了钢板... 纵向变厚度钢板(LP钢板)是一种新型节约型绿色钢板,可广泛运用于工业与民用建筑、桥梁船舶及其他特种结构当中,其研发和应用对促进结构优化设计,建筑节能减排有重要意义。该文介绍了国内纵向变厚度钢板特殊的轧制与矫直技术,综述了钢板材料力学性能以及翼缘纵向变厚度工形截面简支梁在弹性和弹塑性阶段变形和承载性能的理论、试验和数值分析研究结果,得出了材料性能随厚度变化的规律,提出了翼缘纵向变厚度工形截面简支梁的承载力设计值和正常使用极限状态下变形计算方法。 展开更多
关键词 纵向变厚度钢板(LP钢板) 轧制技术 材料性能 翼缘纵向变厚度工形截面梁 承载力 变形性能 工程应用
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纵向变厚度钢板焊接工字形截面受压短柱的局部稳定试验研究
4
作者 徐冬冬 王元清 +2 位作者 刘晓玲 班慧勇 刘明 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期13-25,共13页
纵向变厚度(LP)钢板是一种沿轧制方向具有不同厚度钢板的钢材,可用于优化结构的力学性能和提高材料利用率。为研究其局部稳定性能,设计了6根LP翼缘焊接工字形截面短柱,6根LP腹板焊接工字形截面短柱和4根传统等厚度焊接工字形截面短柱,... 纵向变厚度(LP)钢板是一种沿轧制方向具有不同厚度钢板的钢材,可用于优化结构的力学性能和提高材料利用率。为研究其局部稳定性能,设计了6根LP翼缘焊接工字形截面短柱,6根LP腹板焊接工字形截面短柱和4根传统等厚度焊接工字形截面短柱,并进行了轴向受压试验。试验研究中确定板临界屈曲荷载的两个主要屈曲准则,同时分析了破坏模式、荷载-侧向变形曲线、荷载-应变曲线和极限荷载,研究LP短柱的局部屈曲行为,得到试件更容易在LP钢板的薄端发生屈曲破坏。将试验结果与现有等厚度板设计规范计算结果进行比较可得,现有等厚度板的设计规范预测腹板变厚度短柱的极限荷载偏于危险,而对于翼缘变厚度短柱欧规EN 1993-1-5能较为准确预测,但需要进一步的数值模拟去验证,从而进一步提出修正公式或者修正系数来指导设计。 展开更多
关键词 焊接工字形截面 纵向变厚度钢板 局部稳定 轴心受压试验 受力性能
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翼缘纵向变厚度工型截面梁变形性能试验 被引量：10
5
作者 王元清 刘晓玲 +3 位作者 刘明 李文斌 班慧勇 王玉银 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期24-31,共8页
为研究翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的变形性能,对2根翼缘纵向变厚度工型截面梁与2根等厚度梁进行静力加载对比试验,同时采用有限元软件ANSYS进行数值模拟.变厚度梁翼缘材料为Q345GJC等级纵向变厚度钢板,加载方式包括单点加载和两点加... 为研究翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的变形性能,对2根翼缘纵向变厚度工型截面梁与2根等厚度梁进行静力加载对比试验,同时采用有限元软件ANSYS进行数值模拟.变厚度梁翼缘材料为Q345GJC等级纵向变厚度钢板,加载方式包括单点加载和两点加载.试验结果表明:试件均发生明显的板件局部屈曲;采用翼缘纵向变厚度工型截面简支梁,不仅可以在保证承载力的情况下大大减少用钢量,而且可以获得更大的强度储备;也可以达到密实截面的变形要求,满足塑性设计要求.有限元结果与试验结果吻合良好.该试验结果可为翼缘纵向变厚度工型截面钢梁的塑性变形设计提供依据. 展开更多
关键词 翼缘纵向变厚度工型截面简支梁 纵向变厚度钢板 变形性能 密实截面 试验研究
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翼缘纵向变厚度工型截面简支梁承载性能有限元分析 被引量：1
6
作者 王元清 刘晓玲 +3 位作者 刘明 李文斌 班慧勇 王玉银 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期385-392,共8页
目的研究翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的构件受力性能,为其进一步参数化分析提供依据.方法采用有限元软件ANSYS对2根翼缘纵向变厚度构件和2根等厚度对比构件进行模拟,研究单点加载和两点加载情况下的承载性能,考虑试验侧向支撑和理想... 目的研究翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的构件受力性能,为其进一步参数化分析提供依据.方法采用有限元软件ANSYS对2根翼缘纵向变厚度构件和2根等厚度对比构件进行模拟,研究单点加载和两点加载情况下的承载性能,考虑试验侧向支撑和理想侧向边界条件的影响,并将模拟结果与试验结果进行对比.结果有限元计算结果与试验结果吻合良好,4根构件截面均达到密实截面要求,且翼缘变厚度工型截面梁可以获得更大的强度储备;理想侧向支撑有利于提高构件的整体承载力,相比试验侧向支撑模型提高约5%.结论笔者建立的有限元模型能够合理模拟试验条件,且建议在进一步参数化分析中采用理想侧向支撑边界条件;纵向变厚度钢板节省用钢量以及本身强度优势,用于工型截面受弯构件翼缘可以获得更高的强度储备和更大的经济效益. 展开更多
关键词 翼缘纵向变厚度工型截面简支梁 纵向变厚度钢板 有限元 侧向约束边界
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370MPa级纵向变厚度耐候桥梁钢板性能及组织演变研究 被引量：6
7
作者 林田子 王厚昕 +3 位作者 杨颖 张哲 王玉博 郭爱民 《轧钢》 2022年第2期24-29,共6页
为了开发桥梁用减量化、节约型绿色纵向变厚度(LP)钢板,通过合理的化学成分设计,结合鞍钢集团鲅鱼圈5 500 mm厚板生产线工艺路线,设计了合理的加热及轧制规程,成功试制出370 MPa级纵向变厚度桥梁钢板,其最大变厚度尺寸25 mm;通过拉伸、... 为了开发桥梁用减量化、节约型绿色纵向变厚度(LP)钢板,通过合理的化学成分设计,结合鞍钢集团鲅鱼圈5 500 mm厚板生产线工艺路线,设计了合理的加热及轧制规程,成功试制出370 MPa级纵向变厚度桥梁钢板,其最大变厚度尺寸25 mm;通过拉伸、冲击、弯曲、OM、TEM等试验,检测了其组织性能。结果表明:纵向变厚度桥梁钢板具有优良的综合力学性能,随着轧制方向钢板厚度的增加,总变形量减小、终轧温度升高、冷却速率减小,钢板屈服强度有所降低,伸长率提高,抗拉强度较为稳定,-40℃冲击功有所波动。不同厚度处钢板金相组织分布有所不同,钢板薄端和中部为铁素体+少量珠光体及贝氏体组织,晶粒尺寸细小;而厚端位置贝氏体组织消失,晶粒较为粗大。钢板轧后空冷的析出相主要为(Nb, Ti)C,薄端析出相尺寸小、数量多,厚端析出相尺寸大、数量少。试制的LP钢板整板组织性能均匀性较好。 展开更多
关键词 纵向变厚度钢板 桥梁用钢 减量化 绿色化 压下率 终轧温度 冷却速率 组织性能 组织均匀性 析出相
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LP钢板风电塔筒生产工艺试验与关键装备研发 被引量：1
8
作者 陈鸿 王东明 《锻压装备与制造技术》 2021年第4期32-38,共7页
介绍了LP钢板(纵向变厚度钢板Longitudinally Profiled steel plate)国内外研发、生产、行业应用、标准制定及相关理论研究方面的现状。借鉴直缝埋弧焊管生产线工艺流程及装备技术,试验生产了LP钢板风电塔筒,从加工路线、工艺参数、装... 介绍了LP钢板(纵向变厚度钢板Longitudinally Profiled steel plate)国内外研发、生产、行业应用、标准制定及相关理论研究方面的现状。借鉴直缝埋弧焊管生产线工艺流程及装备技术,试验生产了LP钢板风电塔筒,从加工路线、工艺参数、装备选择、生产过程控制等方面,进行了系统性研究。论述了生产LP钢板风电塔筒装备与直缝埋弧焊管生产线装备的差异,对两种成型装备进行了比较。为LP钢板风电塔筒规模化生产,提出了工艺路线、成型工段区装备改造升级、拼焊与辅连设备研发方案。 展开更多
关键词 LP钢板 纵向变厚度钢板 风电塔筒 直缝埋弧焊管生产线 船用卷板机
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纵向变厚度EH40钢板的组织和性能
9
作者 李广龙 李靖年 +3 位作者 李文斌 严玲 张鹏 王晓航 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期247-253,共7页
采用拉伸、冲击、硬度、OM和TEM等方法研究纵向变厚度EH40钢板的组织和性能。结果表明,由于EH40钢板的薄端和厚端的制备工艺过程不同,其纵向的组织和性能呈现多样化;随着钢板厚度的增加屈服强度由534 MPa降低至489 MPa,抗拉强度由599 MP... 采用拉伸、冲击、硬度、OM和TEM等方法研究纵向变厚度EH40钢板的组织和性能。结果表明,由于EH40钢板的薄端和厚端的制备工艺过程不同,其纵向的组织和性能呈现多样化;随着钢板厚度的增加屈服强度由534 MPa降低至489 MPa,抗拉强度由599 MPa降低至569 MPa。在-60℃进行冲击实验时,钢板薄端的冲击吸收能量大于200 J,而厚端的冲击吸收能量出现波动。钢板厚端的晶粒尺寸比薄端的粗大,贝氏体的含量低。在30 mm和40 mm位置全厚度都有贝氏体组织,厚度为8 mm时50 mm位置的贝氏体组织全部消失。薄端和厚端的析出相均为(Nb,Ti)C,但是薄端析出相的数量多、尺寸小,厚端析出相的数量少、尺寸大。 展开更多
关键词 金属材料 纵向变厚度钢板 压下率 终轧温度 冷却速度 组织分布
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翼缘纵向变厚度焊接工字形截面钢梁整体稳定性能试验 被引量：1
10
作者 刘晓玲 王元清 +2 位作者 徐冬冬 班慧勇 刘明 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-12,共12页
为研究翼缘纵向变厚度焊接工字形截面钢梁的整体稳定性能,共设计了11个变厚度梁和2个等厚度梁并进行无侧向约束整体稳定试验,包含三点弯和四点弯两种加载方式,0、2、4、6、8 mm/m共5种厚度变化率。试验结果表明:钢梁均发生弹塑性弯扭失... 为研究翼缘纵向变厚度焊接工字形截面钢梁的整体稳定性能,共设计了11个变厚度梁和2个等厚度梁并进行无侧向约束整体稳定试验,包含三点弯和四点弯两种加载方式,0、2、4、6、8 mm/m共5种厚度变化率。试验结果表明:钢梁均发生弹塑性弯扭失稳破坏,卸载后仍有明显残余变形;相比四点弯加载,翼缘厚度变化对三点弯加载钢梁承载性能的影响更为明显。对现有等厚度梁的整体稳定设计方法和稳定系数曲线进行总结,结合精细化有限元分析得到,变厚度梁的弹性失稳临界弯矩随着翼缘厚度变化率增大而降低。基于现有等厚度梁规范稳定曲线进行变厚度梁稳定承载力计算时,建议采用有限元分析或者以平均截面尺寸下的等厚度梁近似计算弹性失稳屈曲临界弯矩,由此可得相比按跨中最大截面设计相对安全的稳定承载力。最后将试验结果与规范计算所得稳定承载力对比,结果表明欧洲规范BS EN 1993-1-1最为安全,中国规范GB 50017—2017次之,美国规范ANSI/AISC 360-16最不安全。变厚度梁整体稳定设计方法的提出还需进一步深入研究。 展开更多
关键词 工字形截面钢梁 纵向变厚度钢板 厚度变化率 弯扭失稳 弹性临界弯矩 稳定系数
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