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閱讀：142發(fā)布時(shí)間：2016-04-27
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適用范圍：
本文介紹了34只大尺度T型焊接管節(jié)點(diǎn)分別在軸載和面內(nèi)育曲載荷下的靜力和常幅疲勞試驗(yàn)及其結(jié)果。試驗(yàn)中應(yīng)用動(dòng)應(yīng)變測(cè)量、目測(cè)法及變載荷刻痕法觀測(cè)管節(jié)點(diǎn)表面裂紋的萌生及擴(kuò)展的特征，研究了管節(jié)點(diǎn)尺度、參數(shù)及載符形式對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響。
發(fā)展前景：
隨著近海石油工業(yè)的發(fā)展，海洋鋼結(jié)構(gòu)的勘探設(shè)備和采油平臺(tái)等海上建筑物的安全及可靠性就變得十分重要。海洋鋼結(jié)構(gòu)多是由管柱元件構(gòu)成的，存在于管元之間整個(gè)相貫焊縫焊趾處的應(yīng)力分布十分復(fù)雜，并且形成高度的應(yīng)力集中。這種形式的結(jié)構(gòu)元件，就靜強(qiáng)度而言，已被證明它是zui有效而經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式，然而它對(duì)疲勞破壞則是高度靈敏的。因此，如何限制*疲勞引起的焊接管節(jié)點(diǎn)的裂紋發(fā)生與擴(kuò)展仍然是設(shè)計(jì)者面臨的zui主要和zui基本的問(wèn)題之一。建立更加可靠的管節(jié)點(diǎn)疲勞分析準(zhǔn)則，對(duì)新結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)和對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的重新鑒定都是必要的。
疲勞試驗(yàn)方法：
疲勞試驗(yàn)在靜力試驗(yàn)之后進(jìn)行。疲勞試驗(yàn)中采用目測(cè)法〔包括放天鏡)和變載荷刻痕法監(jiān)測(cè)裂紋沿長(zhǎng)度及璧厚方向的擴(kuò)展情況。裂紋擴(kuò)展四個(gè)特定階段的疲勞壽命定r義如一下:
N1:疲勞動(dòng)應(yīng)變峰值下降15%時(shí)的循環(huán)次數(shù)；
N2:*條可見(jiàn)裂紋達(dá)到30mm時(shí)的循環(huán)次玫；
N3：表面裂紋貫穿壁厚時(shí)的循環(huán)次數(shù)；
N4：試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的循環(huán)次數(shù)。
試驗(yàn)中采用動(dòng)態(tài)應(yīng)變監(jiān)測(cè)和記錄熱點(diǎn)附近應(yīng)變峰值的變化情況，用以測(cè)定疲勞壽命N1，用對(duì)表面裂紋長(zhǎng)度的監(jiān)測(cè)來(lái)測(cè)定疲勞壽命N2，用弦管充氣泄漏法，即事先在弦管內(nèi)充0.1M Pa的壓縮空氣，用氣體泄漏采指示管壁被貫穿，從而確定疲勞壽命N3，試驗(yàn)結(jié)束，通常是由于促動(dòng)器所受附加彎矩過(guò)大或者受促動(dòng)器沖程所限，而對(duì)于B及C系列的管節(jié)點(diǎn)試件，常常是在裂紋長(zhǎng)度達(dá)到相貫焊縫周長(zhǎng)的90%以上停止試驗(yàn)。
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