在役螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)M39高強(qiáng)度螺栓的疲勞分析與試驗(yàn)驗(yàn)證.pdf

1、我國(guó)作為“網(wǎng)架大國(guó)”，其發(fā)展速度之快，應(yīng)用范圍之廣在世界上均首屈一指。螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架以其施工方便、快速、便于拆卸等特點(diǎn)，逐漸得到廣泛應(yīng)用，并在眾多的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式中越居首位。
　　螺栓球網(wǎng)架在懸掛吊車作用下的疲勞性能研究是國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界及工程界亟待解決的熱點(diǎn)問題，而螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架的關(guān)鍵是吊點(diǎn)處高強(qiáng)螺栓的疲勞。本文以螺栓球網(wǎng)架用高強(qiáng)度螺栓為研究對(duì)象，開展以下研究工作:
　　(1)借助3D3S和Midas結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析軟件，

2、對(duì)在懸掛吊車作用下的螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體建模，因吊點(diǎn)附近桿件在有無吊車作用時(shí)的應(yīng)力變化幅度較為明顯，疲勞問題突出。故擬定一個(gè)吊車的運(yùn)行軌跡，研究某些特定桿件在每一個(gè)應(yīng)力幅水平下的循環(huán)次數(shù)，求出等效應(yīng)力幅，并利用疲勞試驗(yàn)對(duì)其在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的安全性進(jìn)行驗(yàn)證。通過裂紋擴(kuò)展理論對(duì)吊點(diǎn)進(jìn)行疲勞壽命的計(jì)算，證明其在網(wǎng)架設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)是安全的。
　　(2)對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，得到3個(gè)40Cr制M39高強(qiáng)度螺栓常幅疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其

3、中最短壽命大于擬定的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)桿件的壽命，故認(rèn)為此網(wǎng)架在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)是安全的。同時(shí)借助電子顯微鏡，對(duì)螺栓疲勞斷口進(jìn)行宏觀和微觀分析，研究其破壞機(jī)理，并利用裂紋擴(kuò)展理論對(duì)其進(jìn)行壽命估算。
　　(3)利用ABAQUS有限元軟件，對(duì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行理論分析，得出在軸向拉力作用下，螺紋牙底過渡圓弧半徑越大，應(yīng)力集中系數(shù)越小，在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)，基本成線性關(guān)系;同時(shí)，也得出隨著外露螺紋牙數(shù)的增加，第一螺紋處應(yīng)力集中系數(shù)有減小的趨勢(shì)