钢桥复杂构造疲劳裂纹跨尺度扩展与寿命预测

摘要：

针对传统宏观唯像学方法无法描述钢桥疲劳损伤由微观到宏观的多尺度演化过程的问题,建立了可描述钢桥复杂构造疲劳裂纹跨尺度扩展与寿命预测方法.首先,结合微观晶体塑性本构模型,建立了以能量耗散理论为基础的微观短裂纹成核与扩展模型.同时,结合线弹性断裂力学,建立了宏观长裂纹扩展模型.在此基础上,以钢桥典型的纵肋与顶板焊接构造细节为研究对象,结合既有疲劳试验,模拟并验证了微观短裂纹的成核、扩展,以及宏观长裂纹扩展全过程.数值模拟结果与试验结果基本一致,表明所提出的疲劳裂纹跨尺度扩展与寿命预测方法对于钢桥复杂构造细节疲劳损伤演化与评估具有较好的适用性.

关键词：钢桥、疲劳损伤演化、位错偶极子模型、短裂纹成核扩展、长裂纹扩展

所属期刊栏目：54

分类号：U441.4(桥涵工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2024-09-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：578-585