节点强度与疲劳强度
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金属材料的力学性能-疲劳强度疲劳强度:机械零件,如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等,在工作过程中各点的应力随时间作周期性的变化,这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力(也称循环应力)。
在交变应力的作用下,虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。
疲劳强度是指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力称为疲劳强度或疲劳极限。
实际上,金属材料并不可能作无限多次交变载荷试验。
一般试验时规定,钢在经受107次、非铁(有色)金属材料经受108次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。
疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。
据统计,在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏,而且疲劳破坏前没有明显的变形,所以疲劳破坏经常造成重大事故,所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。
混凝土框架结构的节点设计原理一、背景与概述混凝土框架结构作为一种常见的结构形式,其节点设计是保证整个结构安全可靠的关键。
节点作为连接结构体系中不同构件的重要部分,其设计需考虑多种因素,如强度、刚度、变形、疲劳等,同时还需满足建筑物使用功能的需求。
本文旨在全面阐述混凝土框架结构的节点设计原理,以期为工程实践提供参考。
二、节点设计的基本原则1. 强度原则节点的强度应能够承受所受荷载的作用,避免出现破坏或失效的情况。
在节点设计中,需对节点受力机理进行分析,确定节点所受荷载的类型、大小、方向和作用位置等参数,以此为依据进行节点的强度验证和设计。
2. 刚度原则节点的刚度应满足整个结构体系的刚度要求,避免出现过度变形或振动的情况。
在节点设计中,需对节点的结构形式、截面尺寸、材料性质等进行综合考虑,以满足结构体系的刚度要求。
3. 变形原则节点的变形应满足建筑物使用功能的需求,避免出现过度变形导致使用功能无法实现的情况。
在节点设计中,需对节点所受荷载的大小、方向、作用位置以及节点的构造方式、连接形式等进行分析,以满足使用功能的变形要求。
4. 疲劳原则节点的疲劳寿命应满足结构使用寿命的要求,避免出现由于疲劳引起的结构失效。
在节点设计中,需对节点的疲劳性能进行分析,确定节点的疲劳寿命,并采取相应的措施以保证结构的耐久性。
三、节点设计的具体原理1. 节点的构造方式混凝土框架结构的节点可采用不同的构造方式,如梁柱节点、梁梁节点、柱柱节点等。
在节点构造方式的选择上,需考虑节点受力特点、变形要求、施工难度、材料消耗等因素。
2. 节点的截面形式节点截面的形式对节点的强度、刚度、变形等性能影响较大,因此需根据节点所受荷载的大小、方向、作用位置等因素进行合理的选择。
常见的节点截面形式有矩形截面、T形截面、L形截面、箱形截面等。
3. 节点的连接形式节点的连接形式对节点的强度、刚度、变形等性能同样具有重要的影响。
节点连接形式应能够满足节点所受荷载的传递要求,并保证节点的整体性。
坐底式平台结构疲劳强度分析陆超;李亚军【摘要】采用疲劳简化分析方法和谱分析方法,使用ANSYS软件对某坐底式平台进行了结构疲劳强度的校核.根据作业场地环境条件进行了详细的工况划分,运用热点应力的谱分析法计算对关键节点进行了细部疲劳分析.结果表明,该部分结构设计符合疲劳强度要求.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】8页(P44-51)【关键词】坐底式平台;疲劳强度;谱分析法;ANSYS【作者】陆超;李亚军【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉 430064【正文语种】中文【中图分类】P75analysis ANSYS坐底式海洋平台由于其设计建造周期短、造价低廉的优势,在河流和海湾等30 m 以下的浅水域以及海床平坦的浅海区域的油气勘探开发作业中发挥了重要的作用[1~3]。
我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田,由于其浅水的海况条件,在开采过程中广泛使用了坐底式平台进行作业[4,5]。
由于处在各种不利海况和复杂交变载荷作用下,平台结构疲劳破坏是结构失效的重要因素。
因此对平台结构的疲劳强度分析是十分必要和关键的。
根据中国船级社颁发的《海上移动平台入级规范》2012版规定[6]:疲劳校核的目的是确保平台结构在营运期间具有足够的疲劳寿命。
疲劳寿命的计算结果可用作制定平台在制造和工作期间检验规程的依据。
疲劳分析的范围和方法将取决于平台设计中所考虑的预期作业模式和区域。
结构的疲劳设计寿命应不小于平台的设计年限,且不小于20 年。
对于可能产生潜在疲劳裂纹的任一焊缝和引起应力集中的结构形式均应进行抗疲劳设计。
必要时,应进行节点细部的疲劳分析。
对于柱稳式平台,校核部位主要包括以下内容:撑杆;撑杆与下壳体、柱体和甲板相连处;主柱与下壳体相连处;主要结构不连续处。
目前海洋平台分析校核中常用的平台疲劳分析方法主要有疲劳简化分析方法、随机疲劳分析方法以及确定性方法。
圆柱齿轮传动的强度计算1 直齿圆柱齿轮传动的强度计算1.齿面接触疲劳强度计算为了保证在预定寿命内齿轮不发生点蚀失效,应进行齿面接触疲劳强度计算。
因此,齿轮接触疲劳强度计算准则为:齿面接触应力σH小于或等于许用接触应力σHP,即σH≤σHP赫兹公式由于直齿轮在节点附近往往是单对齿啮合区,轮齿受力较大,故点蚀首先出现在节点附近。
因此,通常计算节点的接触疲劳强度。
图a表示一对渐开线直齿圆柱齿轮在节点接触的情况。
为了简化计算,用一对轴线平行的圆柱体代替它。
两圆柱的半径ρ1、ρ2分别等于两齿廓在节点处的曲率半径,如图b所示。
由弹性力学可知,当一对轴线平行的圆柱体相接触并受压力作用时,将由线接触变为面接触,其接触面为一狭长矩形,在接触面上产生接触应力,并且最大接触应力位于接触区中线上,其数值为式中σH-接触应力(Mpa)Fn-法向力(N)L-接触线长度(mm)rS-综合曲率半径(mm);±-正号用于外接触,负号用于内接触ZE-材料弹性系数(),,其中E1、E2分别为两圆柱体材料的弹性模量(MPa);m1、m2分别为两圆柱体材料的泊松比。
上式表明接触应力应随齿廓上各接触点的综合曲率半径的变化而不同,且靠近节点的齿根处最大(图c、d)。
但为了简化计算,通常控制节点处的接触应力。
节点处的参数(1)综合曲率半径由图可知,,代入rE公式得式中:,称为齿数比。
对减速传动,u=i;对增速传动,u=1/i。
因,则有(2)计算法向力(3)接触线长度L引入重合度系数Ze,令接触线长度将上述参数代入最大接触应力公式得接触疲劳强度计算公式令,称为节点区域系数。
则得(1) 齿面接触疲劳强度的校核公式齿面接触疲劳强度的校核公式为(2) 齿面接触疲劳强度设计公式设齿宽系数,并将代入上式,则得齿面接触疲劳强度的设计公式式中:d1-小齿轮分度圆直径(mm);ZE-材料弹性系数(),按下表查取;注:泊松比m1=m2=0.3Z H-节点区域系数,考虑节点处轮廓曲率对接触应力的影响,可由下左图查取。
钢结构节点设计中的常见问题与解决方法钢结构在建筑和工程领域中扮演着重要的角色,其节点设计更是至关重要。
本文将探讨钢结构节点设计中常见的问题,并提供一些解决方法。
1. 节点失稳问题钢结构节点在使用过程中可能出现失稳的情况。
这可能是由于弯曲、扭转或剪切力超过节点的承载能力所导致的。
解决这个问题可以通过增加节点的强度或改善节点的几何形状来实现。
另外,还可以通过使用材料强度更高的钢来提高节点的稳定性。
2. 节点疲劳问题长期使用的钢结构节点容易出现疲劳问题,尤其是在受到频繁加载和振动的情况下。
疲劳可导致节点的损坏或失效。
为了解决这个问题,可以采用一些防止疲劳的设计措施,如增加材料的厚度、提供有效的支撑或使用疲劳强度更高的钢材。
3. 过刚或过柔的节点设计节点设计的刚度对于整个结构的性能至关重要。
过刚的节点设计可能会导致悬臂应力集中,增加材料的应力,从而影响节点的强度。
相反,过柔的节点设计可能会导致结构的变形过大,影响整个结构的稳定性。
解决这个问题可以通过合理的材料选择和节点几何形状优化来实现。
4. 温度变化引起的节点问题温度变化会导致钢结构产生热胀冷缩,从而对节点造成负面影响。
在设计节点时,需要考虑材料的热膨胀系数,并采取一些措施来减小由于温度变化引起的应力和变形。
例如,可以使用伸缩接头来允许结构在温度变化时自由伸缩。
5. 考虑节点连接的可行性在设计钢结构节点时,需要考虑到节点连接的可行性。
节点连接需要满足结构强度要求,并且应该易于安装和维护。
因此,需要选择适当的连接方式,如螺栓连接、焊接连接或铆接连接,并确保连接部位具有足够的强度和刚度。
总之,钢结构节点设计中存在一些常见的问题,如节点失稳、节点疲劳、过刚或过柔的设计,以及温度变化引起的问题。
解决这些问题的方法包括增强节点的强度、优化节点几何形状、改善疲劳性能、考虑温度变化因素,并选择适当的节点连接方式。
通过合理的节点设计,可以确保钢结构的稳定性和安全性。
基于临界距离理论预测T型管节点的疲劳强度贺琦;潘军;唐雪松【摘要】依据已有支管受轴向荷载的T型焊接圆管节点的实验数据,使用ANSYS 进行了有限元分析,并利用临界距离理论的点法和线法,预测了构件的疲劳强度.选取第一主应力点沿其最大梯度方向作为临界距离理论的聚焦路径.研究结果表明:预测的疲劳强度与疲劳强度实测值的误差在20%以内.临界距离理论能够在实验数据不足的情况下对焊接管节点的疲劳性能提供较精确的理论预测,为工程应用提供有价值的参考.【期刊名称】《交通科学与工程》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】5页(P61-65)【关键词】临界距离理论;焊接管节点;疲劳强度;有限元分析【作者】贺琦;潘军;唐雪松【作者单位】长沙理工大学土木工程学院,湖南长沙410114;长沙理工大学土木工程学院,湖南长沙410114;长沙理工大学土木工程学院,湖南长沙410114【正文语种】中文【中图分类】O346.1管结构广泛应用在海洋平台、桥梁和塔等结构中[1]。
焊接管节点是结构的关键部位,也是结构的薄弱环节。
焊接管节点在焊缝处的结构形式复杂,会产生严重的局部应力集中;载荷作用下,焊接过程中产生的宏观和微观缺陷使其易出现疲劳破坏[2]。
焊接管节点的疲劳问题一直是各国学者研究的热点[3]。
研究焊接管节点的疲劳性能,对高强管结构的安全性具有十分重要的意义。
各国的学者们针对管节点疲劳性能开展了大量的研究工作。
国际管结构协会(CIDECT)发表的空心管结构设计简介中,重点对圆管和矩形管焊接相贯节点疲劳性能设计提供了指南[4]。
国际焊接协会(IIW)对各国研究成果进行了总结,给出焊接管节点疲劳性能评估方法[5]。
此外,美国焊接协会(AWS)和美国石油协会(API)等也开展了一系列的研究,形成了相应的焊接管节点疲劳规范。
在焊接结构的疲劳强度分析过程中,形成了4种不同层次的方法,即:名义应力法、热点应力法、缺口应力法和断裂力学法。
钢结构试卷及参考答案一、选择题(每题2分,共30分)1.摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别是???D?????。
(A)摩擦面处理不同(B)材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算时所取极限状态不同2.在静力荷载作用下,钢材承受三向拉应力时,易发生??B??????。
(A)塑性破坏(B)脆性破坏(C)疲劳破坏(D)无法判定3.进行强度验算时,荷载应采用??C??????。
(A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数(B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数(C)永久荷载和可变荷载的标准值,均不乘以各自的分项系数(D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数4.钢结构焊接节点设计中,应尽可能选用???A?????的焊接位置。
(A)俯焊(B)仰焊(C)立焊(D)任意5.在缀条稳定验算式中,系数是????C????。
(A)考虑塑性发展的系数(B)考虑重要性的调整系数(C)考虑单角钢单面连接偏心受力的系数(D)考虑安全的附加系数6.图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为??B??????。
(A)截面上边缘1点(B)截面下边缘2点(C)截面中和轴处3点(D)可能是1点也可能是2点7.结构或节点的疲劳强度与?A???????关系不大。
(A)钢材的种类(B)应力循环次数(C)节点的制作工艺和质量(D)应力集中系数8.为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度,应尽可能使梁的???D?????。
(A)翼缘厚而窄(B)翼缘宽薄而腹板窄厚(C)腹板厚而窄(D)腹板薄而宽9.对于钢结构用钢材,对化学成分的定义为?????B???。
(A)C为不可缺少元素,Mn、S、P均为有害元素(B)C为不可缺少元素,Mn为脱氧剂,S、P为有害元素(C)C、Mn、S、P均为有害元素(D)C、Mn为有害元素,S、P为不可缺少元素10.规范规定缀条式格构柱单肢的长细比(为柱两个主轴方向长细比的最大值),是为了?C???????。
《钢结构》试卷及答一一、选择题(每题2分,共30分)1.摩擦型高强螺栓连接与承压型高强螺栓连接的主要区别是。
(A)摩擦面处理不同(B)材料不同(C)预拉力不同(D)设计计算时所取极限状态不同2.在静力荷载作用下,钢材承受三向拉应力时,易发生。
(A)塑性破坏(B)脆性破坏(C)疲劳破坏(D)无法判定3.进行强度验算时,荷载应采用。
(A)将永久荷载的标准值乘以永久荷载分项系数(B)将可变荷载的标准值乘以可变荷载分项系数(C)永久荷载和可变荷载的标准值,均不乘以各自的分项系数(D)将永久荷载和可变荷载的标准值均乘以各自的分项系数4.钢结构焊接节点设计中,应尽可能选用的焊接位置。
(A)俯焊(B)仰焊(C)立焊(D)任意5.在缀条稳定验算式中,系数是。
(A)考虑塑性发展的系数(B)考虑重要性的调整系数(C)考虑单角钢单面连接偏心受力的系数(D)考虑安全的附加系数6.图示T型截面拉弯构件弯曲正应力强度计算的最不利点为。
(A)截面上边缘1点(B)截面下边缘2点(C)截面中和轴处3点(D)可能是1点也可能是2点7.结构或节点的疲劳强度与关系不大。
(A)钢材的种类(B)应力循环次数(C)节点的制作工艺和质量(D)应力集中系数8.为提高梁在弯矩作用下的强度和刚度,应尽可能使梁的。
(A)翼缘厚而窄(B)翼缘宽薄而腹板窄厚(C)腹板厚而窄(D)腹板薄而宽9.对于钢结构用钢材,对化学成分的定义为。
(A)C为不可缺少元素,Mn、S、P均为有害元素(B)C为不可缺少元素,Mn为脱氧剂,S、P为有害元素(C)C、Mn、S、P均为有害元素(D)C、Mn为有害元素,S、P为不可缺少元素10.规范规定缀条式格构柱单肢的长细比(为柱两个主轴方向长细比的最大值),是为了。
(A)保证柱平面内的整体稳定(B) 保证柱平面外的整体稳定(C)避免单肢先于整个柱失稳(D)构造要求11.由于建筑用钢材多为塑性性能好的钢材,故残余应力的存在将。
(A)降低静力承载能力(B)对静力承载能力无影响(C)提高静力承载能力(D)钢材易发生塑性破坏12.开口槽形截面轴心受压构件,当绕对称轴失稳时,构件将发生的失稳变形。
cnc机加工产品检验标准
制造行业使用cnc机加工制造各种产品,cnc机加工产品检验是重要环节,检验标准必须严格执行,确保产品做到质量上乘。
在cnc机加工过程中,产品被用来制造必须符合一定标准,以确保每个产品的功能和性能。
一般来说,从技术要求角度可以将cnc机加工产品检验标准分为三种:特性要求、表面质量、强度/疲劳强度。
一、特性要求
1、尺寸把握:产品的尺寸精度要求必须符合cnc机加工要求,并与图纸相符,尺寸有相应误差要求,采用尺寸量仪能检测其尺寸及形状。
2、形位公差:检查关节点或夹持件之间形位关系,如果关节点有磨损或移位等影响形位关系的异常情况,应按照图纸规定的公差要求进行检查,使关节点能够正常组装。
3、孔隙公差:主要检查表面上是否存在裂纹、焊接收缩、腐蚀、供料不良、机加工崩角等缺陷,以免影响到使用性能和结构。
二、表面质量
1、表面表现:主要检查产品表面是否存在污染、损坏,有时涂装层表面也可能有锈蚀。
2、表面粗糙度:除了检查表面外,还需要检查表面粗糙度,表面粗糙度越高,表面光洁度也会降低,所以表面粗糙度的检测也很重要。
三、强度/疲劳强度
1、运动状态性能:在cnc机加工过程中,表面涂装要确保运动状态性能,要保证产品可以正常工作,所以涂装对运动状态有较高要求。
2、强度:受力部位针对不同材料实施拉伸试验,检测其强度和强度特性,以确定产品的使用强度。
3、疲劳试验:强度检测之后,还需要进行疲劳试验,主要是模拟实际使用条件下的产品工作性能,以确定该产品的使用寿命。
以上就是cnc机加工产品检验的标准要求,严格按照标准进行检测和检验,以确保产品能够完成正常使用任务,保证使用安全可靠。
齿轮接触疲劳强度计算中的节点区域系数【齿轮接触疲劳强度计算中的节点区域系数】【作者:你的文章写手】一、引言在齿轮机械设计中,齿轮接触疲劳强度是一个至关重要的参数。
节点区域系数,作为齿轮接触疲劳强度计算的重要指标之一,对于齿轮传动的性能及寿命具有重要影响。
本文将深入探讨节点区域系数的计算方法、影响因素和应用场景,并分享对该主题的个人观点和理解。
二、节点区域系数的计算方法节点区域系数是描述齿轮接触疲劳强度的重要参数之一。
计算节点区域系数需要考虑多个因素,包括齿轮的几何形状、材料力学性能以及工作条件等。
一般情况下,节点区域系数可以通过有限元分析、模拟计算或经验公式来获得。
1. 有限元分析方法有限元分析方法是一种常用的计算节点区域系数的手段。
通过将齿轮模型建立为有限元模型,利用计算机仿真软件对齿轮在工作条件下的应力分布进行分析,可以获得节点区域的应力集中情况。
进一步,通过分析应力集中较为严重的节点区域,可以得到节点区域系数的数值。
2. 模拟计算方法模拟计算方法是通过对齿轮接触问题进行数值模拟,结合实验验证,对节点区域系数进行计算。
该方法需要建立详细的数学模型,考虑齿轮的几何形状、材料力学性能以及工作条件等因素,通过求解接触区域的应力、应变分布,进而计算节点区域系数。
3. 经验公式经验公式是对节点区域系数进行近似计算的方法,可作为快速估算的依据。
经验公式通常基于大量实验数据和理论分析,考虑了齿轮的几何形状、材料性能以及工作条件等因素,通过简化计算方法,得到节点区域系数的估算值。
三、影响节点区域系数的因素节点区域系数的计算值不仅受到计算方法的选择和精度的影响,还受到多个因素的综合影响。
以下是一些影响节点区域系数的重要因素:1. 齿轮的几何形状齿轮的齿形、齿数、齿宽等几何参数对节点区域系数的计算具有重要影响。
较小的齿数和大的齿宽通常会导致较大的节点区域系数,从而影响齿轮的接触疲劳强度。
2. 齿轮材料的力学性能齿轮材料的硬度、弹性模量和延展性等力学性能对节点区域系数的计算也具有重要影响。
钢混组合梁计算内容一、截面特性在进行钢混组合梁的计算时,首先需要了解和掌握梁的截面特性,包括截面尺寸、截面惯性矩、截面抵抗矩等。
这些特性决定了梁的刚度和承载能力,是进行后续计算的基础。
二、承载能力承载能力计算是钢混组合梁计算中的重要部分,主要涉及强度和稳定性两个方面。
强度计算需要考虑梁的正应力和剪应力,以确定梁在各种载荷下的安全工作范围。
稳定性计算则关注梁在受压或受弯作用下的失稳极限承载力。
三、稳定性钢混组合梁的稳定性分析包括整体稳定性和局部稳定性。
整体稳定性主要考虑梁的整体弯曲和侧向位移,而局部稳定性关注的是组成梁的各个部件在受压或受弯作用下的稳定性。
四、强度验算强度验算是对钢混组合梁的承载能力的直接检验。
验算过程中需要考虑材料的物理特性、载荷的类型和大小、以及可能的极限状态,如屈服、断裂等。
通过强度验算,可以确定梁在不同载荷下的安全工作应力。
五、刚度验算刚度验算主要关注的是梁在载荷作用下的变形量。
过大的变形可能导致结构失稳或使用功能的丧失。
刚度验算的目标是确定梁在正常使用状态下的允许变形量,以确保结构的安全性和功能性。
六、连接节点钢混组合梁中节点的设计也是计算的重要部分。
节点的设计必须考虑其承载能力、刚度和稳定性,同时还需要考虑施工的可操作性以及结构的防腐和防火性能。
节点的设计直接关系到整体结构的安全性、稳定性和持久性。
七、疲劳强度由于钢混组合梁可能承受周期性变化的载荷,因此需要进行疲劳强度的计算。
疲劳强度计算需要了解载荷的类型、大小、频率以及可能的循环次数,以便评估结构在长期使用过程中的安全性和耐久性。
八、防腐与防火钢混组合梁还需要考虑防腐和防火性能。
由于钢材容易受到腐蚀,因此需要进行有效的防腐处理,如涂装防腐涂料或采用耐腐蚀的合金钢。
同时,还需要考虑结构的防火性能,通过使用耐火材料或进行防火处理来降低火灾对结构安全性的影响。
在防腐与防火设计中,还需考虑材料的物理和化学特性以及环境因素等综合因素,以选择最适合的防腐与防火方案。
第六章 节点强度与疲劳分析
§6.1平台节点的结构型式
一、节点在平台结构强度中的重要地位
平台节点:易疲劳断裂导致平台破坏 应力集中结构突变加工缺陷受交变载荷波浪力(,)→()⎧⎨⎩
⎫⎬⎭→二、节点的结构型式
节点:
管状节点简单的管节点加强的管节点——用于导管架平台、自升式平台箱型节点——用于半潜式平台其它型式⎧⎨⎩⎫⎬⎭⎧⎨⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪§6.2管节点的受力状态与静强度
一、管节点的受力状态及应力分布
1. 受力状态(名义应力)
平台总体强度分析管节点处 ⇒撑杆的轴向应力名义平均值弦杆起传递载荷作用()⎧⎨⎩
2. 应力分布
撑杆与弦杆连接处的应力分布极不均匀,应力呈驼峰状,产生“热点”应力
二、管节点的破坏过程与形式
1. 冲剪破坏过程的三阶段(T 型管节点的拉伸试验)
冲剪破坏,弦杆的抗剪能力在一定程度上反映了节点
的最终强度
撑杆——从弦杆表面被拉断弦杆——被剪断
⎧⎨⎩⎫⎬⎭2. 其它破坏形式
三、管节点的静强度计算
1. 应力集中系数(SCF)法 平台总体强度分析撑杆轴向名义应力按经验公式计算应力集中系数→==⎫
⎬⎭
σσσn n P dt []max SCF →撑杆或弦杆的 σσσmax [][]=⋅≤SCF n
2. 冲剪应力法
对于T 型管节点,τπσπp n P dT P dt →==⋅⎫⎬⎭冲剪应力τσττp n p t T r r =≤⎧⎨⎩>≤[][]()()薄壁厚壁77 其中参数r R =表示弦杆的半径与壁厚之比
§6.3管节点的疲劳强度
一、平台的疲劳问题
疲劳设计:按疲劳许用应力设计管节点
疲劳分析:依据疲劳累积损伤估算疲劳寿命⎧⎨⎩二、管节点的疲劳设计
按规范选用延韧性钢材;在设计环境载荷作用下限定撑杆的名义应力峰值(σσa b +)以及管节点的最大冲剪应力值(τp )
三、管节点的疲劳分析
1. 节点疲劳特性的S-N 曲线
S-N 曲线既是节点疲劳分析的衡准,也是疲劳累积损伤计算的基础 S N S ——节点所经受的交变应力范围峰谷全幅值——对应于每一交变应力范围作用下,节点疲劳破坏所必需的应力循环次数()−⎧⎨⎩ 选用S-N 曲线应慎重(需考虑节点型式、焊接情况、应力种类等因素)
2. 疲劳累积损伤的Miner(线性)准则 疲劳破坏的充要条件:累积损伤率(度)D n N i i i m =
≥=∑11。