Q235钢力学性能非线性超声测量技术研究

广泛采用的Q235钢在服役过程中力学性能持续改变,结构可靠性发生变化。研制针对Q235钢力学性能的在线无损测量方法,对在役结构可靠性评估具有重要意义。研究了运用非线性超声技术在线测量Q235钢力学性能的可行性,考察了非线性超声测试数据的可重复性以及非线性因子与力学参量的相关性。结果显示,Q235钢的超声非线性因子与压缩比之间存在二次多项式相关性,与塑性应变之间存在线性对应关系。     

Q235钢表面腐蚀深度的统计规律研究

笔者通过中性盐雾试验得到腐蚀钢结构试件,采用PS50三维表面形貌仪对Q235腐蚀钢结构试件表面扫描获取腐蚀深度数据,通过对局部腐蚀深度数据统计处理及检验发现:表面腐蚀深度的统计规律与失重率有关,当失重率较低时,腐蚀深度符合对数正态分布,当失重率增大到一定程度,腐蚀深度符合正态分布。     

不同路径对Q235钢材高温性能的影响

为了研究温度和应力变化历史对钢材高温性能的影响,采用MTS809和MTS653试验系统对我国建筑结构中常用的Q235钢材进行了不同温度-应力路径下的材料高温性能试验。其中用MTS809系统控制试件荷载大小,用MTS653系统控制试件温度变化,两套试验系统同时使用,从而可以同步测得试件在各个时刻的应力、应变和温度值。试验得到Q235钢材在各种不同温度-应力路径下的性能以及应力(应力增量)与应变(应变增量)、温度(温度增量)与应变(应变增量)之间的相对变化规律曲线,结果表明同一种钢材在不同路径下表现出各不相同的材料性能,其应力、应变和温度三者之间呈现出不同的关系。从而提出了钢材的高温性能不仅与温度状态有关,还受温度-应力历史的影响,采用因路径而异的应力、应变、温度三者关系进行钢结构高温性能分析将更为精确。     

煤气管道内积水中硫离子对Q235B钢腐蚀的影响

针对管道内壁存在含硫电化学腐蚀的现状,模拟大连市煤气管道内积水环境,采用动电位极化曲线扫描法和电化学阻抗谱,研究了硫离子（S2-）对Q235B钢腐蚀行为的影响。随着S2-质量浓度的增加,Q235B钢腐蚀电位先降低后升高,腐蚀速率先增大后减小。低质量浓度的S2-对Q235B钢的腐蚀表现为点蚀。高质量浓度的S2-对Q235B钢的腐蚀表现为均匀腐蚀,其腐蚀产物膜在短期内对Q235B钢有保护作用,即在一定程度上,高质量浓度的S2-对碳素钢具有缓蚀作用。当S2-的质量浓度为20mg／L时,Q235B钢的腐蚀速率最大。在人工煤气的生产净化中,应尽可能降低煤气中的含硫量。     

考虑Lode参数影响的Q235B钢循环微孔扩展模型

基于微观机制的循环微孔扩展模型可以用来预测钢材的超低周疲劳断裂,但是该模型主要考虑应力三轴度的影响,而忽略了 Lode参数对钢材超低周疲劳断裂的影响.在循环微孔扩展模型(CVGM模型)的基础上,提出了考虑Lode参数影响的断裂模型(LCVGM模型).采用Q235B钢材设计并加工了一批可表征不同应力状态的试件,开展了试件...     

热冲压球壳Q235钢材高温后力学性能试验研究

为研究热冲压球壳Q235钢材高温后的力学性能,对经历400~900℃高温后由自然冷却和喷水冷却到常温空心球加工制作成的受拉试样进行拉伸试验,得到高温冷却后该材料的应力-应变曲线、弹性模量、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率,并与普通Q235钢高温后力学性能进行了对比。研究结果表明：当经历温度不超过500℃时,钢材高温后强度与断后伸长率在两种冷却方式下变化规律基本类似,且变化很小。当经历温度超过500℃后,不同冷却方式对材料高温后强度与断后伸长率产生明显影响,且温度越高,相差越大,自然冷却方式下,随着温度的升高,强度降低而断后伸长率变大。喷水冷却方式下,抗拉强度增大而伸长率减小,屈服强度在500~700℃之间逐渐增大,700℃之后又快速下降。弹性模量受经历温度与冷却方式的影响较小。     

单调及循环拉伸下开孔Q235钢材力学性能试验研究

对33个Q235钢材性试件进行单向拉伸与循环拉伸加载下力学性能试验,对比试件的应力-应变曲线、荷载-位移曲线、骨架曲线,探讨试件在不同加载模式下的破坏机理、延性特征和滞回性能。试验结果表明,Q235钢材应力-应变曲线饱满,表现出良好的延性特征;开孔试件在孔洞周围应力集中现象明显;对比无开孔试件,开孔试件的耗能能力、抗拉强度和延性大幅度降低;试件开孔个数对试验结果有一定影响,开两个孔试件的延性及抗拉强度优于开一个孔的试件;试件耗能能力与加载模式的应变幅值和滞回圈数有关,试件耗能能力随应变幅值和滞回圈数的增大而增加。     

Q235B钢质管道在低温环境下的应用分析

针对北方某燃气公司实际运行中Q235B钢管的运行温度最低达-29℃的情况,对Q235B材料的适用温度范围进行分析探讨,并提出应用建议.     

Q235B波形梁护栏不同部位材料的静态和准静态力学性能试验研究

准确地获得不同部位材料的应力-应变曲线及关键力学指标是进行车撞波形梁护栏数值模拟的基础.对不带防腐涂层的轧制前板材和轧制后波形梁的斜面、中间位置进行取样,在0.00025s-1、0.01s-1两种不同的应变率下分别对9个试件进行了单轴静态和准静态拉伸试验,获得了材料的应力-应变曲线和力学指标.结果表明:在0.000 2...     

高温作用后高强Q690钢焊接截面残余应力试验研究

焊接中的不均匀受热和冷却使钢材内部产生残余应力,残余应力会降低钢构件的刚度、稳定承载力和疲劳性能。钢构件在高温下的强度退化、塑性和蠕变变形会引起截面残余应力改变,从而影响其火灾下及火灾后承载力。为此,采用高强Q690钢材制作了6个焊接构件,包括H形、箱形两种截面形式。利用切条法测量其在常温(20℃)下、600℃和800℃高温作用后的截面残余应力,得到不同温度作用后残余应力的大小与分布。结果表明:高温作用后,残余应力有不同程度的释放;经历600℃作用后,箱形与H形截面残余应力幅值均下降至常温下的约35%;经历800℃作用后,箱形与H形截面残余应力幅值均下降至常温下的15%以下。基于试验结果,提出Q690焊接截面残余应力分布模型及残余应力幅值随受火温度变化的折减系数。     

深圳会展中心高强度钢拉杆施工技术

介绍了深圳会展中心高强度大直径钢拉杆的安装、张拉技术,并对钢拉杆应力应变的非线性控制做了大量试验与研究工作,为今后类似工程施工提供了经验。     

Q460高强度焊接H型钢残余应力试验研究

针对宝钢最新研发的高强度Q460钢材,采用钻孔应变释放法测试焊接H型钢纵向残余应力在截面上的大小及分布规律。同时,结合机械剥层的方式对纵向残余应力沿壁厚方向的分布规律进行试验考察。在试验测试结果的基础上,提出高强度Q460焊接H型钢的纵向残余应力分布的计算模型。     

高强度建筑钢拉杆的应用与研究

近年来,我国对高强度建筑钢拉杆进行了大量的应用研究。主要介绍其性能、规格、热处理工艺、成品强度检测、表面防护、抗拉承载力设计值、安装工艺及其在典型工程上的应用实例,并建议今后进一步加强对超高强度钢拉杆的研制开发。     

恒定轴压力下Q690高性能钢管抗弯性能的试验研究

为研究国家电网输电塔中高强钢焊接中厚板圆管压弯稳定相关性,考虑长细比30、45和60,径厚比(D0/t)为31.25、50.00和58.33,以壁厚为6,8 mm国产Q690高性能钢板制作了5组15根焊接圆管试件,并对其进行恒定轴压力下的抗弯性能试验。记录各试件加载过程中变形现象,得到了试件的弯矩-轴向变形曲线。根据试验结果分析试件的承载力、失稳破坏模式和破坏状态等力学性能,并采用中国及美国相关行业规范公式对压弯承载力进行验算对比。结果显示:失稳破坏类型主要取决于钢管试件径厚比和长细比,随长细比减小或径厚比增大,构件破坏类型由整体失稳转化为局部失稳;失稳状态关键在于径厚比,随径厚比减小,破坏状态由弹性转化为弹塑性;所有规范设计公式均偏于保守,验证了相关规范压弯设计公式和稳定系数取值用于指导工程设计的可行性和合理性。     

损伤和残余应力对钢构件性能的影响

研究累积损伤、厚度方向和纵向残余应力对焊接组合厚板钢构件承载力和刚度的影响,对不同尺寸参数的构件的滞回性能进行了分析比较。结果表明,在静力作用下,累积损伤模型和残余应力对极限承载力的影响微小,对于刚度的影响较大,在低周往复荷载作用下,累积损伤模型和残余应力会使厚度偏大的构件滞回性能减退更加明显。所以采用合理的损伤模型和残余应力有利于正确分析焊接组合厚板钢构件的力学性能,从而增加整体结构的可靠度。     

粉砂质泥岩三轴压缩应力松弛特性试验研究

 采用RLJW–2000型岩石三轴流变伺服仪,在分级加载条件下完成饱和粉砂质泥岩的三轴压缩应力松弛试验。基于试验结果,划分岩石的应力松弛阶段,分析岩石的应力松弛特征,研究不同应变水平下岩石的应力松弛速率、径向应变、体积应变以及松弛模量随时间的变化规律,探讨岩石应力–应变等时曲线特征,系统地揭示粉砂质泥岩三轴压缩应力松弛特性。选取Burgers模型来描述粉砂质泥岩的应力松弛特性,采用LM-NLSF法对模型参数进行辨识。对比模型拟合曲线与试验曲线,二者吻合较好,表明Burgers模型可以较好地描述粉砂质泥岩的应力松弛特性,辨识得出的模型参数具有一定的实用价值。     

钢铁材料结构构件工作应力的检测方法及特点

针对钢铁材料结构构件工作应力的检测方法进行了归纳总结。可分为有损与无损检测方法及钢铁材料磁力耦合应力检测方法。有损应力检测方法有削磨面积法、小孔法 ;无损应力检测方法有电阻应变计测量法、X射线法、光弹性法超声波法。利用巴克豪森效应检测应力 ;利用逆磁致伸缩效应测量应力 ;铁磁材料应力的磁弹性检测方法及磁记忆应力检测方法都包括在磁力耦和应力检测方法之中 ,这也正是一种不同于常规的无损检测的新思路 ,即基于磁特性的钢铁结构无损应力检测方法。这种基于钢铁材料磁力耦和特性的应力检测方法比常规无损检测方法先进了一步。     

残余应力对Q420角钢稳定影响的ANSYS分析

利用ANSYS模型,对Q420高强等边角钢轴压构件的极限承载力进行非线性分析,讨论不同长细比、宽厚比的情况下,截面残余压应力与构件稳定性能的关系,为研究Q420高强角钢轴压构件的整体和局部稳定受力性能提供理论参考.     

残余应力对等截面H型钢梁屈曲性能的影响研究

以有限元分析软件ANSYS为工作平台,基于非线性板壳有限元理论,采用壳单元对等截面H型钢梁考虑双重非线性的全过程分析,从而对其屈曲性能进行深入的研究。通过变化构件腹板、翼缘的残余应力峰值,从荷载一位移曲线、承载力、变形的发展等方面入手,分析了残余应力对等截面H型钢梁屈曲性能的影响,获得了一些有价值的结论。     

残余应力对Q550高强度焊接H型钢柱承载力影响分析

借助有限元软件,以轴心受压H型钢柱为研究对象,对其极限承载力进行分析研究,探讨残余应力对其极限承载力的影响。分析结果表明:翼缘端部的残余应力峰值对H型钢柱影响最大,翼缘中点的峰值影响次之,腹板中点的峰值影响最小,现有钢结构设计规范应用于Q550高强钢轴心受压构件极限承载力的计算略微保守。