平板网架结构焊接空心球节点端板—钢管连接常幅疲劳试验研究

论文摘要

随着焊接空心球节点网架在悬挂吊车工业厂房中的推广应用,其疲劳性能已成为工程界亟待解决的热点问题。疲劳试验是大家公认的最能揭示节点或构件疲劳性能的方法,具有直接性和可靠性的优点。但是,由于疲劳试验周期长、耗资大并且其影响因素众多,使得这项工作进展比较缓慢。本文以平板网架结构焊接空心球节点端板-钢管连接常幅疲劳试验为研究对象,开展以下研究工作:1、设计了一套高效、平稳、可靠的试验加载装置,通过此装置可以较好的完成全部试件的疲劳试验工作。2、设计并制作了用于疲劳试验的焊接空心球节点试件,试件加工的质量及精度满足试验要求。3、通过对试件的疲劳试验,得到了对应于焊接空心球节点试件钢管与端板处疲劳破坏的试验数据。4、通过对焊接空心球节点试件常幅试验数据进行全面、系统的回归分析,得到了两条不同直径焊接空心球节点的S-N曲线。5、解释了应力集中对疲劳强度的影响。6、分析了对疲劳试验数据影响较大的一些不确定因素。通过本文的研究分析,将会为下一步修订规范、补充条文提供相应的依据;同时进一步推动焊接空心球节点疲劳试验的发展和焊接空心球节点网架的广泛应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 疲劳试验研究的动态评述
• 1.1 疲劳问题研究历史回顾
• 1.2 疲劳试验的重要性
• 1.3 疲劳试验的目的及分类
• 1.3.1 疲劳试验的目的
• 1.3.2 疲劳试验的分类
• 1.4 疲劳试验方法概述
• 1.5 疲劳试验设备概述
• 1.6 疲劳设计方法概述
• 1.7 疲劳试验存在的问题及发展动态
• 1.8 本文研究的内容及意义
• 第二章 平板网架结构焊接空心球节点端板－钢管连接的疲劳性能试验研究
• 2.1 疲劳试验的目的
• 2.2 疲劳试验设计
• 2.2.1 疲劳试验试件设计概述
• 2.2.2 基于焊接空心球平板网架疲劳试验的试件设计
• 2.3 疲劳试验设备
• 2.3.1 加荷装置设计
• 2.3.2 本次试验加载装置的特点
• 2.4 常幅疲劳试验
• 2.4.1 常幅疲劳试验加载程序
• 2.4.2 常幅疲劳试验加载过程中试验装置的调置
• 2.4.3 常幅疲劳试验试件的破坏形式
• 第三章 焊接空心球平板网架节点的疲劳试验数据整理分析
• 3.1 概述
• 3.1.1 疲劳试验结果的分析与处理
• 3.1.2 数据统计标准偏差的确定
• 3.2 焊接空心球节点钢管－端板连接常幅疲劳试验数据整理
• 3.3 常幅试验数据分析
• 3.4 焊接空心球节点网架钢管－端板疲劳允许应力幅的计算分析
• 3.4.1 焊接结构常幅疲劳的容许应力幅
• 3.4.2 应力集中对疲劳强度的影响
• 3.5 网架结构节点疲劳试验的影响因素分析
• 3.5.1 加载方式
• 3.5.2 应力循环特征
• 3.5.3 间歇时间
• 3.5.4 焊接空心球节点加工缺陷安装误差
• 第四章 结论及建议
• 4.1 结论
• 4.2 建议
• 附录
• 参考文献