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中国船级社(CCS)发布《基于断裂力学理论的疲劳强度评估指南》(2023)

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船舶标准化工程师 2024年第1期57卷 3-3页

作者：中国船级社

近日,中国船级社(CCS)发布了《基于断裂力学理论的疲劳强度评估指南》(2023)(简称《指南》)。CCS指出,《指南》旨在对基于断裂力学理论的疲劳分析方法做出建议和规定。《指南》适用于典型节点的疲劳强度评估,载荷计算分别采用等效设计... 详细信息

近日,中国船级社(CCS)发布了《基于断裂力学理论的疲劳强度评估指南》(2023)(简称《指南》)。CCS指出,《指南》旨在对基于断裂力学理论的疲劳分析方法做出建议和规定。《指南》适用于典型节点的疲劳强度评估,载荷计算分别采用等效设计波法或谱分析法,可用于解决超厚板结构疲劳强度评估以及液化气体船B型独立液舱裂纹扩展评估和泄漏分析等问题。《指南》基于船体结构的理论分析、验证试验和实船验证研究成果完成。基于断裂力学理论的疲劳强度评估方法作为S-N曲线法的疲劳强度计算的辅助和支持手段,设计中当节点型式无法与标准S-N曲线匹配时,或现有规范、规则明确要求采用断裂力学方法进行疲劳评估时,可基于《指南》对该节点进行疲劳强度分析。《指南》于2024年1月1日起生效。

关键词：断裂力学理论中国船级社超厚板断裂力学方法液化气体船谱分析法疲劳评估船体结构

基于检测结果的海洋工程结构TLP系索系统疲劳可靠性分析

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哈尔滨工程大学学报 2004年第6期25卷 700-704页

作者：安伟光陈燕孙克淋哈尔滨工程大学建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

主要论述基于检测结果的海洋工程结构张力腿平台(TLP)系索系统的疲劳可靠性更新.波浪载荷的长期分布假设由k个短期海况组成,每一海况的短期分布服从Rayleigh分布.根据波浪的统计资料,对TLP进行动力响应分析,得到系索的应力谱.疲劳寿命... 详细信息

主要论述基于检测结果的海洋工程结构张力腿平台(TLP)系索系统的疲劳可靠性更新.波浪载荷的长期分布假设由k个短期海况组成,每一海况的短期分布服从Rayleigh分布.根据波浪的统计资料,对TLP进行动力响应分析,得到系索的应力谱.疲劳寿命的计算采用断裂力学方法,建立疲劳裂纹扩展模型和失效模式的极限状态方程.在TLP系索中,由于大量接点存在,检测所有接点是不可行的,但通过检测部分接点的检测结果(即考虑到检测到裂纹和没检测到裂纹等情况),能对系索的疲劳可靠性做出新的判断.最后通过算例,说明该方法的有效性.该研究为TLP系索进行科学、合理的检测和维修提供依据.

关键词：张力腿平台系索系统疲劳可靠性断裂力学方法

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钢结构疲劳可靠度设计方法的研究进展

钢结构 2013年第12期28卷 1-8页

作者：潘春宇童乐为同济大学土木工程学院建筑工程系上海200092

高周循环荷载作用下钢结构疲劳可靠度设计方法是过去三十多年研究的热点和难点问题。首先总结钢结构疲劳失效极限状态方程的6个失效准则,回顾国内外钢结构规范疲劳可靠度设计方法;其次,介绍基于S-N曲线的构造分类法和断裂力学方法的钢... 详细信息

高周循环荷载作用下钢结构疲劳可靠度设计方法是过去三十多年研究的热点和难点问题。首先总结钢结构疲劳失效极限状态方程的6个失效准则,回顾国内外钢结构规范疲劳可靠度设计方法;其次,介绍基于S-N曲线的构造分类法和断裂力学方法的钢结构疲劳可靠度评估的两个方法,简述按这两种方法建立钢结构疲劳失效极限状态方程的基本原理,其中重点论述几个典型的涉及非线性、动态特性的疲劳失效极限状态方程;最后对钢结构疲劳可靠度设计方法需要进一步研究的问题进行探讨。

关键词：钢结构疲劳可靠度分析构造分类法断裂力学方法

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正交异性钢桥面疲劳分析方法研究综述

城市道桥与防洪 2021年第1期 176-180,M0017页

作者：叶九发翁怡军衡俊霖中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 深圳大学广东深圳518060

正交异性钢桥面构造细节复杂且构件间大量采用焊缝连接,在反复交变车辆载荷的作用下存在突出的疲劳开裂风险,而疲劳试验通常被认为是研究正交异性钢桥面疲劳性能的最直观有效手段。但疲劳试验周期长、成本高,直接应用于工程实践的局限... 详细信息

正交异性钢桥面构造细节复杂且构件间大量采用焊缝连接,在反复交变车辆载荷的作用下存在突出的疲劳开裂风险,而疲劳试验通常被认为是研究正交异性钢桥面疲劳性能的最直观有效手段。但疲劳试验周期长、成本高,直接应用于工程实践的局限性较大。为此,大量研究者基于数值模拟提出了名义应力法、结构热点应力法、局部应力法和断裂力学法等疲劳性能评价方法。这几种评价方法的原理和应用场景各不相同,并各有优缺点及其适用条件。

关键词：正交异性钢桥面名义应力法热点应力法局部应力法断裂力学方法

板厚对焊接接头在空气中和海水中疲劳性能的影响

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海洋工程 1989年第2期7卷 23-30页

作者：薜以年徐纪林李禾李延苹中国科学院力学研究所

本文讨论了国产海上平台用钢E36—Z35的十字型板状焊接接头在空气中和海水中的弯曲疲劳试验,试件厚度分别为16mm、32mm和40mm。试验结果表明:板厚的增加使焊接接头在空气和海水中的疲劳强度均明显降低,并建议在空气中的疲劳强度修正式... 详细信息

本文讨论了国产海上平台用钢E36—Z35的十字型板状焊接接头在空气中和海水中的弯曲疲劳试验,试件厚度分别为16mm、32mm和40mm。试验结果表明:板厚的增加使焊接接头在空气和海水中的疲劳强度均明显降低,并建议在空气中的疲劳强度修正式公式为△S=△S_0(t_0/t)^(1/3)和疲劳寿命厚度修正公式为N=N_0(t_0/t)^(4/3),在海水中的厚度修正公式为△S=△S_0(t_0/t)^(1/4)和N=N_0(t_0/t),相比之下,厚度对海水腐蚀疲劳强度的影响比在空气中稍小一些;对于板厚为16mm和40mm的焊接接头试件在海水中的疲劳寿命和空气中的寿命相应为36％和57％,可见随着板厚的增加,海水腐蚀疲劳寿命比空气中寿命的缩短要少一些。本文还从断裂力学方法出发,讨论了板厚影响焊接接头疲劳寿命的原因。

关键词：焊接接头板厚疲劳寿命海上平台断裂力学方法弯曲疲劳试验疲劳性能焊缝形状焊趾修正公式

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异种金属自冲铆接头成型及失效行为研究

异种金属自冲铆接头成型及失效行为研究

作者：郭值中南京航空航天大学

学位级别：硕士

自冲铆接是近年来逐步用于汽车车身结构异种金属连接的新方法。由于异种金属自冲铆接工艺对汽车轻量化推动作用显著，该工艺被逐步推广应用，其接头的强度及耐久性也受到了世界著名汽车研发机构高度关注。本文以铝合金AA6111T4和高强度... 详细信息

自冲铆接是近年来逐步用于汽车车身结构异种金属连接的新方法。由于异种金属自冲铆接工艺对汽车轻量化推动作用显著，该工艺被逐步推广应用，其接头的强度及耐久性也受到了世界著名汽车研发机构高度关注。本文以铝合金AA6111T4和高强度低合金钢HSLA340的异种金属板的自冲铆接头（AA6111T4+HSLA340）为研究对象，对其成型工艺、接头静强度以及疲劳失效问题展开研究。在针对AA6111T4+HSLA340自冲铆接头成型工艺的研究中，本文作者通过正交试验设计方法，分析了凹模中部直径（D），凹模凸台高度（h）和铆钉长度（L）等因素对自冲铆接头拉剪强度的影响。结果分析表明，这三个因素影响程度顺序为： D＞L＞h。研究还表明，自冲铆接头剖面特征尺寸底切量（IL）是影响接头拉剪强度的主要指标。IL值越大，接头拉剪强度越高。本文根据对接头剖面特征尺寸的测量，筛选确定了合理的AA6111T4+HSLA340铆接工艺参数。论文针对AA6111T4+HSLA340自冲铆接头成型及静强度进行了数值仿真。成型仿真时，采用逆向参数识别法确定了铆钉材料参数;采用与材料损伤演化相关的几何失效准则和自适应网格技术，模拟了自冲铆接成型全过程。这一模拟结果不仅有助于制定合理的成型工艺参数，也有助于接头的疲劳失效分析;在利用LS-DYNA软件模拟自铆拉剪试样静强度破坏过程中，引入了应变硬化系数对铆钉周围大应变区域材料本构关系进行修正，获得了良好的仿真效果，仿真分析与试验吻合较好。论文还进行了两种板厚组合的自冲铆接头拉剪试样疲劳试验。试验结果表明，不同板厚组合的接头拉剪试样存在两种疲劳失效模式，即：板材断裂（I型失效）和铆钉断裂（II型失效）。论文通过对接头断口的宏微观分析，确定了其失效机理;试验及研究分析表明：I型失效模式的接头寿命主要取决于AA6111T4板疲劳裂纹扩展—采用基于断裂力学模型的Forman公式预测接头寿命获得了良好效果;在接头II型失效模式中，铆钉疲劳寿命主要取决于裂纹萌生—采用考虑平均应力修正的Manson-Coffin方程，结合仿真计算结果，对AA6111T4+HSLA340自冲铆接头II型失效的疲劳寿命进行估算，预测结果较好。

关键词：异种金属自铆连接成型工艺成型仿真静力学仿真疲劳寿命断裂力学方法局部应力应变法

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加氢裂化设备检查鉴定的几个问题

炼油技术与工程 1986年第Z1期 102-107页

作者：刘年敬石油三厂

一、前言炼油加工过程中,加氢过程反应条件苛刻,介质中的氢气、硫化氢又易燃、易爆、有毒、对设备腐蚀严重。一旦发生爆破事故,将造成国家财产及人民生命的重大损失。石油三厂30多年来加氢裂化设备与管线方面发生过一些事,举例如下: 1.... 详细信息

一、前言炼油加工过程中,加氢过程反应条件苛刻,介质中的氢气、硫化氢又易燃、易爆、有毒、对设备腐蚀严重。一旦发生爆破事故,将造成国家财产及人民生命的重大损失。石油三厂30多年来加氢裂化设备与管线方面发生过一些事,举例如下: 1.某套反应器的下盖引出管,误将碳素钢管当作铬钼钢管使用,在高温高压氢气下运行,产生脱碳而龟裂,造成爆炸起

关键词：加氢反应器扩展速率断裂韧性加氢裂化焊缝金属炼油设计断裂力学方法几个问题

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防止大容量锅炉大梁发生脆性断裂的研究

锅炉技术 1984年第10期 6-12页

作者：周顺深凌树森上海发电设备研究所上海发电设备研究所

本文对几种脆性转变温度作了比较。低温冲击试验结果表明,用却贝冲击能转变温度来进行锅炉大梁脆断评定是不合适的。文中提供了笔者等人所测得的在不同温度下C-Mn钢各种板厚的COD数据,并阐明了用COD转变温度来评定锅炉大梁脆断的合理性... 详细信息

本文对几种脆性转变温度作了比较。低温冲击试验结果表明,用却贝冲击能转变温度来进行锅炉大梁脆断评定是不合适的。文中提供了笔者等人所测得的在不同温度下C-Mn钢各种板厚的COD数据,并阐明了用COD转变温度来评定锅炉大梁脆断的合理性。本文还进行了在不同温度下小模拟梁的破坏试验,还将COD值换算成KIC值,并用断裂力学方法进一步计算大梁的低温脆断应力。文中提出了脆断应力计算公式（4）,用该公式计算的脆断应力与实验的结果相接近。此计算方法可供锅炉大梁的设计作参考。

关键词：脆性断裂脆性转变温度脆断大容量锅炉低温冲击试验破坏试验断裂力学方法脆性破坏脆性断口钢板厚度

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环氧树脂和玻璃粘合的研究

高等学校化学学报 1984年第5期5卷 740-745页

作者：何平笙 E.H.安德鲁斯 C.符拉柯斯中国科学技术大学应用化学系伦敦大学玛丽皇后学院材料系

以断裂力学方法研究了环氧树脂与玻璃的粘合及添加偶联剂的影响.测定了该粘合在80℃水中不同浸泡时间、不同偶联剂、不同偶联剂浓度和不同pH值的断裂能.利用Andrews普适断裂力学理论求得了破坏单位截面积界面上原子键合的界面能θ_(o)... 详细信息

以断裂力学方法研究了环氧树脂与玻璃的粘合及添加偶联剂的影响.测定了该粘合在80℃水中不同浸泡时间、不同偶联剂、不同偶联剂浓度和不同pH值的断裂能.利用Andrews普适断裂力学理论求得了破坏单位截面积界面上原子键合的界面能θ_(o)及水对θ_(o)的影响符合一级反应规律.比较了θ_(o)值与界面范得华相互作用能.推算出环氧树脂-玻璃粘合中至少有部分是主价键合.

关键词：环氧树脂偶联剂界面能断裂力学方法断裂力学理论粘合反应规律截面积