【技术实现步骤摘要】
一种随机点蚀损伤下钢
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混组合结构的寿命计算方法
[0001]本专利技术涉及桥梁工程
,特别是一种随机点蚀损伤下钢
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混组合结构的寿命计算方法。
技术介绍
[0002]近年来,钢
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混组合结构(钢
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混凝土组合结构)在国内外得到迅速发展,广泛运用于桥梁、民用建筑领域,取得了显著的经济效益。随着时间的推移,由于混凝土桥面板开裂,泄水管损坏等原因,在此基础上钢结构会受到雨水、温度、湿度等多重因素影响,从而产生腐蚀效应,而腐蚀导致的点蚀坑引起的应力集中严重危害结构的耐久性,受到腐蚀影响下钢结构的疲劳性能发生了较大的变化,受力模式较为复杂,对腐蚀损伤下疲劳性能的有效评估方法尤为重要。
[0003]目前点蚀对船舶、海洋结构构件等的不利影响现在得到广泛的关注,但对于钢结构桥梁腐蚀的方面尚不完善,由于钢
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混组合结构的钢梁中材料的不均匀性和周围环境的复杂影响,点蚀的产生位置具有明显的不确定性。同时受到腐蚀影响疲劳破坏可能不发生在疲劳易损伤细节上,而是点蚀位置由于应力集中产生疲劳裂纹发生破坏,组合结构桥产生了新的疲劳易损细节,其点蚀损伤下疲劳失效模式发生了迁移。且目前的研究通常只针对焊接位置的缺陷引起的结构疲劳破坏,而腐蚀损伤会大大减少结构的疲劳寿命。
[0004]随着桥梁结构健康监测、人工检测及无损检测等其他现代化检测手段的发展,对钢
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混组合结构的钢梁腐蚀形态能有较好的识别,同时基于该检测信息,对其腐 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种随机点蚀损伤下钢
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混组合结构的寿命计算方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,在有限元软件中建立钢
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混组合结构的初始几何模型,在模型中选取待点蚀区域部分,生成随机点蚀坑的参数组并装配至所述待点蚀区域,获取点蚀后的钢
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混组合结构模型;生成随机点蚀坑的参数组的方法包括:S101,基于实际点蚀统计数据,获取点蚀坑的半径范围及半径所服从的第一分布函数,点蚀坑的深度范围以及深度所服从的第二分布函数;S102,每一次随机生成一个服从所述第一分布函数的随机半径数据,并判断所述随机半径数据是否在点蚀坑的半径范围内;每一次随机生成一个服从所述第一分布函数的随机深度数据,并判断所述随机深度数据是否在点蚀坑的深度范围内;每一次随机生成一个点蚀坐标;S103,重复步骤S102,直至获取n个在半径范围内的随机半径数据,以及n个在深度范围内的随机深度数据;n个点蚀坐标;S104,随机选取1个点蚀的坐标、1个在半径范围内的随机半径数据以及1个在深度范围内的随机深度数据,形成1个随机点蚀坑的参数组;获取n个随机点蚀坑的参数组;S2,对点蚀后的钢
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混组合结构模型进行静力计算,得到应力最大的最不利蚀坑位置,在所述最不利点蚀坑中插入初始裂纹,得到点蚀损伤下的钢
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混组合结构断裂力学模型;S3,进行点蚀坑内的初始裂纹应力强度因子与疲劳裂纹扩展参数的计算,进行疲劳裂纹扩展;S4,获取每次疲劳裂纹扩展对应的疲劳作用次数,累加得到随机点蚀损伤下钢
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混组合结构剩余疲劳寿命值。2.如权利要求1所述的随机点蚀损伤下钢
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混组合结构的寿命计算方法,其特征在于,步骤S1中,将随机点蚀坑的参数组装配置所述待点蚀区域的实现方式包括:将所述初始几何模型切分为第一剩余模型与第一子模型,将所述待点蚀区域对应所述第一子模型,基于所述随机点蚀坑的参数组,进行参数化建模并生成几何点蚀体,将所述几何点蚀体与所述第一子模型进行差集布尔运算,得到第一点蚀子模型,将所述第一点蚀子模型与所述第一剩余模型组合为点蚀后的钢
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混组合结构模型。3.如权利要求2所述的随机点蚀损伤下钢
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混组合结构的寿命计算方法,其特征在于,步骤S2的具体实现方式包括:对点蚀后的钢
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混组合结构模型进行静力计算,获取整个所述点蚀后的钢
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混组合结构模型的应力最大的最不利蚀坑位置,将带有最不...
【专利技术属性】
技术研发人员:王达,谭本坤,向胜涛,赵鹏鑫,王谐,刘玉雄,
申请(专利权)人:长沙理工大学,
类型:发明
国别省市:
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