累计损伤对结构用国产铝合金阻尼比的影响

被引量 : 0次 | 上传用户:xutianyuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铝合金材料具有自重轻,强度大,耐腐蚀性能好等优点,因此越来越多的铝合金材料被应用于建筑主体结构中,由于铝合金材料存在疲劳抗性不如结构钢的缺点,易遭受疲劳荷载的影响,随着使用年限的增长,累计起来的疲劳损伤会影响到铝合金材料的力学性能以及阻尼性能,对建筑物造成一系列的隐患,影响其使用寿命。为了研究累计损伤对结构用国产铝合金阻尼比的影响,首先编制疲劳荷载谱,确定50年的累计损伤量和材料力学性能的退化情况,其次确定阻尼比是通过确定构件的能量耗散系数以及等效粘滞阻尼系数进行研究的并验证有限元建模的合理性,最后通过参数化分析研究不同工况下累积损伤对铝合金阻尼比的影响,论文主要的研究内容如下:(1)本文是以6061-T6铝合金材料空心圆柱作为研究对象;基于已有的拟静力试验得到的滞回曲线,骨架曲线以及能量耗散系数结果来验证本文有限元模型的合理性。(2)对工程背景所在的城市的逐日风速进行统计研究,得到各风速等级在全年发生的概率;基于MATLAB采用AR线性滤波法进行了脉动风模拟,编制测点处风荷载时程谱;通过瞬态分析获得模型敏感处疲劳应力时程谱,并结合雨流计数法和Goodman应力幅修正,以及Miner线性累计损伤理论,计算出最危险处50年的累计损伤度为0.210;结合损伤力学理论和断裂力学理论,研究铝合金材料在累计损伤作用下力学性能退化的时变函数,得出在自然环境中50年使用年限后铝合金材料力学性能退化情况。(3)利用Abaqus有限元软件,研究了在相同状态下,不同轴压比和不同长细比对铝合金空心圆柱阻尼比的影响,结果表明在相同状态下,随着轴压比的增加,会导致铝合金阻尼比的降低,且在相同情况下,随着长细比的增加,铝合金空心圆柱滞回曲线的饱满程度降低,导致耗能性能以及阻尼比降低;并研究了当轴压比与长细比一定时,累计损伤对铝合金空心圆柱的阻尼比的影响,结果表明当轴压比与长细比一定时,相同加载位移下,初始状态的铝合金空心圆柱的滞回曲线完全包围着受累积损伤影响的滞回曲线,由此说明累计损伤会影响铝合金的耗能能力,从而导致铝合金阻尼比降低。
其他文献
随着我国交通行业的快速发展,公路总里程数逐年递增。截止到2022年,公路总里程数已达528万公里。随着时间的推移,材料老化、车辆过载、天气等因素会造成不同程度的路面损害,常见的早期路面病害类型有裂缝和坑槽,若不能及时处理,不仅会影响人们的行车舒适度,行车安全也无法得到保障。因此,路面早期病害的快速、精准、实时检测对当前公路交通发展起着至关重要的作用。针对路面裂缝特征信息,提出一种计算机深度学习的路
学位
拉片式铝模板体系符合“绿色、低碳、高效”新型建筑材料的发展方向,在混凝土高层建筑的实际应用中越来越普遍,在国内外市场的应用需求也日益增加。然而由于拉片式铝模板体系在施工过程中的力学性能与传统模板体系存在差异,及其相应的设计施工规范尚不成熟,在我国很多地区并没有得到大量的推广,拉片式铝模板的力学分析及设计研究成为研究的重点及难点。本文以拉片式铝模板体系为研究对象,通过理论、现场试验及数值模拟相结合的
学位
随着国家逐步推广大跨度桥梁建设,桥梁钢常被应用于钢-混组合梁桥结构和钢桥结构中,桥梁钢作为高性能钢材,具有较好的强度和刚度,在桥梁建设领域被广泛应用。近年来,由于国内外运输腐蚀性液体罐车频频出现事故,腐蚀液体溅洒泄漏在桥面上,会导致桥梁钢的力学性能退化,严重影响桥梁钢的安全性和耐久性。本文以强酸腐蚀环境下的Q370钢板作为研究对象,采用试验和数值模拟相结合的方法,针对强腐蚀后的试件的腐蚀特征和力学
学位
基于斑马鱼行为响应信息的水质在线生物预警技术受到广泛关注。化学品暴露降低斑马鱼在物理因子胁迫下的应激行为强度,而无损伤性物理刺激有利于判断异常行为是否由化学品暴露所致。本实验以斑马鱼为研究对象,以重金属Cd2+模拟水体受到突发性污染,总结分析了不同光照刺激条件下斑马鱼的行为响应规律,进而确定了无损伤性光照刺激的最佳参数和方式,阐明了突发暴露过程中斑马鱼机体皮质醇水平与运动行为的关系,为基于物理因子
学位
我国西部地区地形复杂,多为山地和峡谷地带,高墩大跨连续刚构桥与其它桥梁相比最大的优势就是跨越能力强,在西部地区越来越常见。但西部地区地震多发且强度大,高墩大跨连续刚构桥修建在高烈度地震区,地震作用将是影响高墩大跨连续刚构桥使用寿命的重要因素之一。高墩大跨桥梁属于高柔结构,在多维地震作用下,桥墩轴力加大,可能导致桥梁主梁直接发生剪切破坏,使桥梁发生毁灭性破坏。在多维地震动激励下高墩大跨桥梁的地震反应
学位
青藏高原受海拔、季风气候及地理环境等因素影响,形成了干燥、寒冷且昼夜温差大的气候特点。在高原高寒极端环境条件下,混凝土结构会由于长期的冻融损伤而降低承载力,影响结构耐久性,甚至威胁到结构的安全。本文依托西藏那曲地区某混凝土道路工程,在施工现场试验室对普通纤维混凝土(NC)、冲磨纤维混凝土(CM)以及膨胀纤维混凝土(PZ)进行了快速冻融试验和相关力学测试,并结合核磁共振试验分析了不同冻融循环次数下的
学位
近年来,伴随着世界城市建设的快速发展,临时设施的需求与日俱增。临时结构所占的比重逐步上升,使得对临时结构的技术要求更高、标准更严。插接式临时支撑架因其可周转、高承载、能快速搭拆等特点被广泛应用。但目前对其结构设计计算、架体稳定性的研究尚不完善。因此本文通过有限元分析、现场试验、理论计算等方法对插接式临时支撑架体系受力性能及稳定承载力计算方法进行了研究,为实现插接式临时支撑架的广泛应用提供理论基础,
学位
建筑作为一种满足人们日常生活和生产的实用性场所,根据使用性质的不同其重要性也有所划分。为了保证建筑结构的适用性与耐久性,建筑结构的设计往往偏向于规则与安全,但随着建筑行业的发展,造型独特且不规则的结构逐渐成为一种潮流,因此建筑结构的设计要求也在逐渐提高。在不规则的高层建筑中,毗邻结构作为一种较新的建筑形式逐渐发展起来。将毗邻与不规则结合在一起的建筑结构,其设计难度会有所增加,不同种类的毗邻结构与不
学位
随着国家碳减排、碳中和政策的实施,作为绿色材料的铝合金模板被广泛运用在建筑施工中,但在施工过程中屡屡出现漏浆、爆模等问题,给工程造成不必要的经济损失。究其原因是对铝合金模板受力性能认识不足,在模板方案设计时,无法充分理解模板的计算模型及构造措施,又因各企业生产出来的标准模板尺寸各异,致使铝合金模板的通用性不高。铝合金模板分为两个体系:拉片式和对拉螺杆式,两种体系模板均存在上述问题,但对比拉片体系,
学位
随着我国城市化进程不断推进,城市道路交通量日益增加,车辙成为城市道路中的严重问题。主干道交叉口作为城市交通枢纽,来往车辆行驶速度缓慢且频繁制动,因而交叉口路面车辙病害与主线路段相比更为严重。交叉口区域路面频繁进行半封闭养护与重修不仅造成交通堵塞,还消耗大量财力物力。故开展交叉口车辙病害分析与防治,对交叉口沥青路面结构设计及维修养护工作具有重要意义。本文基于泰安市城市主干道交叉口路面现状调查,通过有
学位