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桥梁钢Q345qD及其对接焊缝低温疲劳性能试验研究

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桥梁钢Q345qD及其对接焊缝低温疲劳性能试验研究

作者：贾单锋重庆大学

学位级别：硕士

基础设施覆盖范围日益扩大以及铁路运输多次提速对焊接钢桥的疲劳设计和寿命评估提出了新的挑战,焊接钢桥自重轻、安装快的特点能有效解决我国北方地区冬季施工的难题,但钢结构低温脆断问题需要加以关注。一般情况下结构钢在低温环境中... 详细信息

基础设施覆盖范围日益扩大以及铁路运输多次提速对焊接钢桥的疲劳设计和寿命评估提出了新的挑战,焊接钢桥自重轻、安装快的特点能有效解决我国北方地区冬季施工的难题,但钢结构低温脆断问题需要加以关注。一般情况下结构钢在低温环境中强度提高,塑性及韧性会显著下降,现有规范通过控制其低温冲击韧性来进行低温防断设计,对于承受往复交通荷载的焊接钢桥在低温环境中的疲劳性能没有加以考虑,增加了疲劳设计和寿命评估环节的不确定性。现有钢结构低温疲劳断裂研究仅为少数针对特定工程的验证性试验,试件数量不能满足疲劳试验基本要求,试验结果具有很大离散性,难以对其他工程应用提供参考价值。本文选取焊接钢桥中应用最广泛的桥梁钢Q345qD及其对接焊缝为研究对象,使用55根单调拉伸试件、63个冲击试件和228根疲劳试件进行了常温及低温环境的静力拉伸试验、冲击试验、疲劳试验及其他相关试验,系统研究其基本力学性能和疲劳性能随环境温度降低的变化规律,填补了钢桥领域低温疲劳研究的空白,为既有钢桥寿命评估和待建钢桥疲劳设计提供参考依据,主要工作及成果如下:(1)对母材、焊缝及焊接接头进行了低温静力拉伸试验,得到20、0、-20、-40、-60℃环境温度中三类试件的强度、塑性及韧性,研究了强度指标、塑性指标随温度变化规律,提出以环境温度为自变量的屈服应力、极限应力及屈强比表达式。(2)对母材、对接焊缝及热影响区三类试件进行了常温及低温摆锤冲击试验,得到20、0、-20、-40、-60℃环境温度中Q345qD焊接接头三个部位的冲击韧性,研究了冲击韧性随环境温度的变化规律,得到以环境温度为自变量的表达式,标定了三个部位的韧脆转变温度。(3)对母材及对接焊缝进行了常温及低温轴向高周疲劳试验,得到20、0、-20、-40、-60℃环境温度中母材及焊缝试件疲劳寿命数据和S-N曲线,引入置信度γ和单侧容限因子(7)p,,v(8)k?,得到在置信度γ=90%下的P-S-N安全疲劳设计曲线簇。(4)采用升降法,在指定疲劳寿命Nf=500万次条件下,使用材料疲劳极限附近的18个Q345qD母材试件和13个对接焊缝试件,测定了母材及对接焊缝的常温疲劳极限。通过对各温度点中母材及焊缝疲劳数据分析,研究了疲劳寿命、疲劳极限及S-N曲线随环境温度的变化规律,得到了以环境温度为自变量的拟合函数。(5)对常温及-60℃低温典型疲劳试件进行了断口电镜扫描试验,研究疲劳断口的微观形貌特征。

关键词：桥梁钢Q345qD 疲劳性能低温环境 S-N曲线疲劳极限

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钢结构的低温疲劳性能研究进展综述

建筑钢结构进展 2018年第1期20卷 1-11页

作者：王元清廖小伟贾单锋石永久清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 重庆大学土木工程学院重庆400045

为明确建筑和桥梁钢结构低温疲劳性能可以进一步研究的内容和方向,从而提出其低温环境下的抗疲劳设计方法建议,从钢材力学性能与断裂韧性、基于材料与构造细节层面的应力疲劳寿命与疲劳裂纹扩展性能等方面,全面综述了国内外学者在钢结... 详细信息

为明确建筑和桥梁钢结构低温疲劳性能可以进一步研究的内容和方向,从而提出其低温环境下的抗疲劳设计方法建议,从钢材力学性能与断裂韧性、基于材料与构造细节层面的应力疲劳寿命与疲劳裂纹扩展性能等方面,全面综述了国内外学者在钢结构低温疲劳性能方面取得的研究成果。结果表明,低温对钢结构疲劳性能的影响与钢材种类和其所在结构细节等因素有关;钢材疲劳韧-脆转变温度的存在,对钢材疲劳裂纹扩展行为会产生转折性的影响;对低温下建筑和桥梁钢结构的疲劳性能还要从材料、构造细节和构件3个层面,基于S-N曲线和断裂力学的方法,进行系统的理论与试验研究。

关键词：钢结构低温疲劳研究进展应力疲劳韧-脆转变温度裂纹扩展

Q345qD对接焊缝疲劳性能及断裂机理试验研究

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工业建筑 2017年第11期47卷 175-180页

作者：贾单锋王元清崔佳廖小伟顾浩洋重庆大学土木工程学院重庆400045 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为了对钢桥焊接细节进行疲劳寿命评估,分别采用标准圆棒试件和沙漏型光滑试件进行静力拉伸试验和成组轴向拉伸疲劳试验,引入存活率和置信度得到了具有概率水平保证的安全疲劳寿命曲线,并针对焊接接头疲劳寿命离散性较大的现象,进行微观... 详细信息

为了对钢桥焊接细节进行疲劳寿命评估,分别采用标准圆棒试件和沙漏型光滑试件进行静力拉伸试验和成组轴向拉伸疲劳试验,引入存活率和置信度得到了具有概率水平保证的安全疲劳寿命曲线,并针对焊接接头疲劳寿命离散性较大的现象,进行微观层面的硬度测试和疲劳断口电镜扫描试验,研究焊缝试件过早萌生疲劳裂纹的微观机理。试验结果表明:Q345qD对接焊缝的疲劳性能较好,随应力水平下降疲劳寿命显著提高,并给出了寿命随应力水平变化的拟合式;本批次Q345qD对接焊缝疲劳强度远远超过相同构造的规范取值,持久疲劳极限在S_(max)=260 MPa附近;焊接热输入对焊缝组织有较大影响,热影响区硬度波动明显,组织不均匀和焊接缺陷是导致低应力水平过早疲劳断裂的主要原因。

关键词：桥梁钢对接焊缝疲劳性能安全疲劳寿命曲线断裂机理

桥梁钢Q345qD低温力学性能及冲击韧性试验研究

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钢结构 2017年第5期32卷 41-45页

作者：贾单锋王元清崔佳廖小伟石永久重庆大学土木工程学院重庆400045 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

为了研究低温环境中桥梁钢Q345qD的力学性能和冲击韧性,防止钢结构桥梁在低温环境中发生脆性断裂,选取钢桥服役环境中可能出现的5个温度点(+20,0,-20,-40,-60℃)进行了系统的低温静力拉伸试验和V形缺口冲击试验,并与文献数据进行对比分... 详细信息

为了研究低温环境中桥梁钢Q345qD的力学性能和冲击韧性,防止钢结构桥梁在低温环境中发生脆性断裂,选取钢桥服役环境中可能出现的5个温度点(+20,0,-20,-40,-60℃)进行了系统的低温静力拉伸试验和V形缺口冲击试验,并与文献数据进行对比分析,得到了强度、塑性及冲击韧性指标随温度变化的规律及拟合曲线。研究结果表明:桥梁钢Q345qD抗低温冷脆性能较好,低温下力学性能及冲击韧性均满足防断要求;随着温度的下降,屈服强度及抗拉强度均有所提高,断后伸长率、断面收缩率和弹性模量没有明显变化,冲击韧性下降;在研究温度区间内,相比于相同屈服强度的Q345系列钢材,Q345qD冲击功Boltzmann拟合曲线有较高的上、下平台能,不易发生脆性转变,能够满足常规钢结构桥梁的低温防断需求。

关键词：低温桥梁钢力学性能冲击韧性防断设计

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光激发下水体系的超快动力学

物理学报 2024年第8期73卷 22-44页

作者：贾韫哲孟胜中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院大学物理科学学院北京100049 松山湖材料实验室东莞523808

近年来,实验技术和理论计算在实现超快时间尺度的分辨以及对于原子尺度微观细节的解析上都有了突破性进展,对于水体系的超快微观动力学也带来了更多新的认识.本文将视角集中于水分子、水团簇以及液态水在不同强度的光激发下产生的电离... 详细信息

近年来,实验技术和理论计算在实现超快时间尺度的分辨以及对于原子尺度微观细节的解析上都有了突破性进展,对于水体系的超快微观动力学也带来了更多新的认识.本文将视角集中于水分子、水团簇以及液态水在不同强度的光激发下产生的电离、解离甚至等离子体化的过程,总结了人们在前沿工作中获得的有关水体系原子尺度超快动力学的知识.特别地,围绕光电离实验探讨了阿秒尺度的电离延迟以及水分子Feshbach共振理论分析;围绕液态水的解离过程探讨了水合电子产生、空穴的定域化等重要过程,补足了液态水解离完整过程的微观图像;围绕水的等离子体化介绍了通过含时密度泛函等方法计算得到的水在强激光脉冲作用下转变为等离子体状态的过程与机制,总结了在极高电子温度下水的特殊电子结构的相关知识.这些讨论将给出当前人们看待水的激发态的相对全面的视角.

关键词：光激发水超快动力学激发态

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相对论体系下卫星原时及星间钟差机理建模

宇航学报 2024年第3期45卷 366-375页

作者：贾前李青刘磊西北工业大学航天学院西安710072 陕西省空天飞行器设计重点实验室西安710072 清华大学航天航空学院北京100084

面向新一代导航卫星对高精度自主时间基准的需求,针对皮秒级星间钟差机理不清晰问题,在广义相对论体系下提出一种卫星原时以及星间皮秒钟差模型,该模型可基于卫星状态计算星载原子钟相对参考时钟的偏差以及星间钟差。首先从地心参考坐... 详细信息

面向新一代导航卫星对高精度自主时间基准的需求,针对皮秒级星间钟差机理不清晰问题,在广义相对论体系下提出一种卫星原时以及星间皮秒钟差模型,该模型可基于卫星状态计算星载原子钟相对参考时钟的偏差以及星间钟差。首先从地心参考坐标系的度规张量出发,利用广义相对论建立了卫星的运动模型;然后,根据时空间隔的不变性,提出考虑地球非球形J2摄动项的卫星原时模型,并进一步给出了包含J2项修正的星间钟差模型。最后以北斗卫星导航系统和GPS为研究对象对建立的模型进行了仿真分析,为新一代导航系统的时间校准和同步提供了一种可行的建模方法。仿真结果表明,卫星原时模型与星间钟差模型的精度都在皮秒量级,能够准确地计算星载原子钟在引力场中的原时偏差以及星间钟差。

关键词：导航卫星星间钟差时间校准与同步广义相对论北斗卫星导航系统

转角双层MoS_(2)莫尔超晶格中接近室温的关联电子态

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科学通报 2024年第14期69卷 1813-1814页

作者：贾童童李听昕上海交通大学物理与天文学院上海200240

通过转角或晶格失配构造二维范德华材料莫尔超晶格为凝聚态物理、材料物理、光学等领域的研究注入了新的活力.过去几年的理论和实验工作表明^([1~5]),二维材料莫尔超晶格系统是研究和调控强关联与拓扑量子物态的理想平台.具体而言,基于... 详细信息

通过转角或晶格失配构造二维范德华材料莫尔超晶格为凝聚态物理、材料物理、光学等领域的研究注入了新的活力.过去几年的理论和实验工作表明^([1~5]),二维材料莫尔超晶格系统是研究和调控强关联与拓扑量子物态的理想平台.具体而言,基于多种二维半导体过渡金属硫族化合物莫尔超晶格,研究者先后实现了包括莫特绝缘体、强关联电子晶体态、近藤晶格、量子自旋霍尔效应、整数与分数量子反常霍尔效应等在内的一系列强关联和拓扑量子物态.

关键词：凝聚态物理过渡金属硫族化合物材料物理超晶格强关联电子态二维半导体二维材料

守正创新推动思政课建设的深刻意涵和实践进路

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中南民族大学学报(人文社会科学版) 2024年

作者：贾钢涛北京化工大学马克思主义学院

学校思想政治理论课教师座谈会以来,思政课建设取得长足进展,有力支撑了党建和思想政治工作,有力保障了实现立德树人根本任务,有力推动了马克思主义理论学科建设。在新的历史起点守正创新推动思政课建设内涵式发展,要从确保党和国家事... 详细信息

学校思想政治理论课教师座谈会以来,思政课建设取得长足进展,有力支撑了党建和思想政治工作,有力保障了实现立德树人根本任务,有力推动了马克思主义理论学科建设。在新的历史起点守正创新推动思政课建设内涵式发展,要从确保党和国家事业发展后继有人的战略高度,以习近平关于思政课建设的重要论述和重要指示为根本遵循,坚持思想引领铸魂、内容为王增效、学科发展筑根、队伍建设提质、长效机制护航,着力营造全党全社会更好办思政课的良好氛围,不断深化思政课建设的规律性认识,形成持续推动思政课建设的磅礴伟力。

关键词：思政课程思政课建设立德树人

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《戏考》述考者“吴下健儿”与“王大错”考

戏曲艺术 2024年第2期45卷 92-101页

作者：贾战伟平顶山学院

《戏考》述考者之一“吴下健儿”原名顾乾元,系上海龙门师范学校1905年简易科理科学生,毕业后入职上海时化小学,其真正职业并非记者而是教师。述考者之二王大错,原名王鼎,大错这一别署并非自1915年开始使用,而是1900年之前就已使用,王... 详细信息

《戏考》述考者之一“吴下健儿”原名顾乾元,系上海龙门师范学校1905年简易科理科学生,毕业后入职上海时化小学,其真正职业并非记者而是教师。述考者之二王大错,原名王鼎,大错这一别署并非自1915年开始使用,而是1900年之前就已使用,王大错还有“王铸九”“王非王”等别名。《戏考》两位述考者因所受教育、人生经历不同,吴下健儿所作述考文章,更像是剧本导读,而传统文人的典型代表王大错在作戏评时,真正做到了“述”“考”结合,代表了民国时期一种重要的剧评写法。

关键词：《戏考》吴下健儿王大错