基于彈性模量縮減法的結(jié)構(gòu)整體安全與疲勞評(píng)估.pdf

1、整體塑性破壞與疲勞破壞是工程結(jié)構(gòu)的兩種主要破壞模式,相應(yīng)的分析理論和方法是結(jié)構(gòu)安全評(píng)估中的重要研究?jī)?nèi)容。這兩類(lèi)安全問(wèn)題中評(píng)估指標(biāo)的選取及其求解方法是關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,本文在課題組彈性模量縮減法(EMRM)研究成果基礎(chǔ)上,開(kāi)展了工程結(jié)構(gòu)的整體安全和疲勞評(píng)估研究,主要內(nèi)容包括:
　　(1)提出了考慮材料應(yīng)變硬化下基于 EMRM的結(jié)構(gòu)整體安全評(píng)估方法。引入以結(jié)構(gòu)極限承載力為評(píng)估指標(biāo)的整體安全評(píng)估方法,根據(jù)考慮材料硬化的彈塑性本構(gòu)關(guān)系和理想彈

2、塑性本構(gòu)關(guān)系之間的應(yīng)變能等效原則,建立了線性強(qiáng)化彈塑性模型、冪強(qiáng)化模型和Ramberg-Osgood模型的等效屈服強(qiáng)度的求解方法;結(jié)合EMRM的彈性模量調(diào)整策略和極限承載力求解方法,提出考慮應(yīng)變硬化的結(jié)構(gòu)極限承載力分析方法,并據(jù)此提供簡(jiǎn)潔、高效的結(jié)構(gòu)整體安全評(píng)估方法。
　　(2)提出了基于 EMRM的局部應(yīng)變和結(jié)構(gòu)應(yīng)變求解方法。引入廣義局部應(yīng)力應(yīng)變法的修正屈服強(qiáng)度計(jì)算方法,定義了結(jié)構(gòu)塑性應(yīng)變分析的單元承載比,確定了基準(zhǔn)承載比的取值

3、,建立了EMRM塑性應(yīng)變分析的彈性模量調(diào)整策略,進(jìn)而提出了兩步彈性迭代分析求解局部應(yīng)變的方法;根據(jù)控制斷面上局部應(yīng)變的線性化,提出了結(jié)構(gòu)應(yīng)變的求解方法,克服了美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)的鍋爐和壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范采用Neuber法求解結(jié)構(gòu)應(yīng)變精度不足的問(wèn)題。
　　(3)提出了基于 EMRM的焊接結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)估方法。引入并驗(yàn)證了基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力的Master S-N方法在焊接結(jié)構(gòu)高周疲勞評(píng)估中的適用性,同時(shí)驗(yàn)證了基于結(jié)構(gòu)應(yīng)變的Master S-N方法