鋼結(jié)構(gòu)疲勞
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-25
鋼結(jié)構(gòu)疲勞的視頻教程
基于螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)/鋼-混組合結(jié)構(gòu)ABAQUS/abaqus預緊力施加方法及調(diào)試要點
本課程適用于做螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)及鋼混組合結(jié)構(gòu)的同學，特別是對預緊力怎么調(diào)試、預緊力怎么計算、預緊力怎么施加、螺栓網(wǎng)格的精細化劃分技巧等。 課程包含： 1、本課程五小節(jié)，主要帶大家實操； 2、該視頻是由本人通過ABAQUS建模完成， 模型簡單，但內(nèi)容豐富，干貨滿滿。保姆式操作教學，建模思路清晰、方法簡單，跟書上講的完全不一樣，講解通俗易懂，對螺栓預緊力的認識更上一層樓。
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將cad中大跨鋁合金結(jié)構(gòu)（鋼結(jié)構(gòu)）模型導入abaqus進行結(jié)構(gòu)分析
在abaqus中建立桿件眾多的模型非常不方便，因此要借助cad或者rhino等建立三維模型然后導入abaqus中進行分析，本視頻講述了這一流程的具體操作步驟。
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MIDAS GEN鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計系列—多跨連續(xù)桁架結(jié)構(gòu)
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鋼結(jié)構(gòu)疲勞的實例教程
在使用名義應力法時，該標準寫明要以材料的S-N曲線為基礎(chǔ)，然而焊接結(jié)構(gòu)的疲勞試驗數(shù)據(jù)已經(jīng)表明：焊接接頭母材的S-N曲線數(shù)據(jù)不能代替焊接接頭的S-N曲線數(shù)據(jù)，其原因也是它們具有不同的力學破壞機理。
在評估疲勞壽命時，該標準使用的是考慮應力比R的“修正Goodman圖”，即認為疲勞強度隨不同的R值變化。后來鐵道部又頒布《200km/h及以上速度級鐵道車輛強度設(shè)計及試驗鑒定暫行規(guī)定》，然而在這個新的規(guī)定中依然將用于金屬材料疲勞的理論與方法用于焊接結(jié)構(gòu)。事實上，英國焊接研究所的疲勞試驗數(shù)據(jù)早已證明，修正的Goodman圖用來處理焊接結(jié)構(gòu)的疲勞問題是不恰當?shù)模碛墒怯捎诤附託堄鄳Φ拇嬖冢骄鶓附咏宇^壽命的影響基本看不到，而金屬材料的疲勞則不是這樣。
正是由于理論認識上的誤導，國內(nèi)軌道車輛制造工廠的有些設(shè)計人員或者決策部門在力圖提高焊接結(jié)構(gòu)的抗疲勞能力時，常傾向于選用屈服強度高的母材，他們誤認為提高屈服強度母材的焊接接頭的抗疲勞能力也必然高。對于金屬疲勞問題，這個觀點是成立的，例如文獻《抗疲勞設(shè)計——方法與數(shù)據(jù)》中曾用試驗數(shù)據(jù)證明了“材料的疲勞強度與材料的抗拉強度之間有著較好的相關(guān)性”，甚至給出了一個近似估算公式。然而對于焊接結(jié)構(gòu)來說，該觀點是不成立的。英國標準BS76081993《鋼結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計與評估實用標注》已經(jīng)用數(shù)據(jù)明確證明，標準中所提供的S-N曲線數(shù)據(jù)對屈服強度低于700MPa,例如屈服強度為345MPa的Q345鋼與屈服強度為435MPa的Q435鋼，它們的S-N曲線數(shù)據(jù)是沒有區(qū)別的。關(guān)于這一點，國際焊接學會在2008年的標準中，甚至將這個屈服強度范圍提高到960MPa。
展開 16為化簡計算，規(guī)范對重級工作制吊車梁和重級、中級制吊車衍架的變幅疲勞折算為等效常幅疲勞計算，等效應力幅σc采用潛在效應的等效系數(shù)αf和設(shè)計應力譜中的最大應力幅（⊿σ）max的乘積來表示。
17.自動埋弧焊角焊縫焊腳尺寸最小值為（1.5根號t-1）mm。側(cè)面角焊縫最小計算長度應不小于8hf和40mm，最大計算長度在承受靜載或間接動荷載時應不大于60hf，承受動荷載應不大于40hf。
18.實際軸心壓桿的板件寬厚比限值是根據(jù)板件屈曲臨界應力與構(gòu)件整體屈曲臨界應力相等原則確定的。
19.軸心壓桿格構(gòu)柱進行分肢穩(wěn)定計算的目的是保證分支失穩(wěn)不先于構(gòu)件的整體穩(wěn)定失穩(wěn)。
20.影響鋼梁的整體穩(wěn)定的主要原因有荷載類型、載作用點位置、梁截面形式、側(cè)向支撐點位置和距離、端部支撐條件。
21.焊接組合工字型截面鋼梁，翼緣的局部穩(wěn)定是采用限制寬厚比的方法來保證，而腹板的局部穩(wěn)定則采用配置加筋肋的方法來保證。
22.計算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)時，應使拉壓構(gòu)件滿足穩(wěn)定條件，使受彎構(gòu)件滿足穩(wěn)定剛度條件。
23.實腹式壓彎構(gòu)件的實際包括截面選擇、截面強度驗算、剛度演算、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定演算等內(nèi)容。
24.焊接殘余應力對鋼結(jié)構(gòu)靜力強度無影響；使鋼結(jié)構(gòu)剛度降低；使鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力降低；使鋼結(jié)構(gòu)的疲勞強度下降。
25.鋼梁強度計算一般包括彎曲正應力、剪應力、局部承壓應力和折算應力計算四個方面。
26.提高鋼梁整體穩(wěn)定性的有效措施增大受壓區(qū)高度和增加側(cè)向支撐。
27.軸心穩(wěn)定系數(shù)Φ根據(jù)鋼號、面類型、細比。
28.鋼材加工性能包括冷加工性能、熱加工、熱處理。
29.影響鋼材疲勞性能的主要因素有應力集中、應力幅應力比和應力循環(huán)。
展開 05-殼屈曲（Shell Buckling)
殼體屈曲是指薄而彎曲的結(jié)構(gòu)（殼體），如圓柱形、球形或錐形（例如儲罐、筒倉、管道）在受到壓力或側(cè)向載荷時失去穩(wěn)定性的現(xiàn)象。
當這些載荷導致殼體發(fā)生變形，從而降低其繼續(xù)承受載荷的能力時，可能會導致顯著的變形甚至坍塌。
導致殼體屈曲的內(nèi)力可以是：軸向壓力/環(huán)向壓力/剪力。
殼體屈曲承載力受以下因素的影響：殼體厚度/殼體形狀/邊界條件/初始缺陷/材料特性等。
06-對比表
既然每種失效類型都已定義并概述了其特征，下面的表中總結(jié)了它們之間的主要區(qū)別。該表提供了一個簡明的概覽，突出了每種失效模式的主要受影響結(jié)構(gòu)元素、導致失效的主要載荷條件、產(chǎn)生的變形以及決定該模式的關(guān)鍵因素
07-總結(jié)
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可能會出現(xiàn)幾種常見的穩(wěn)定性問題，尤其是在設(shè)計過程中未充分考慮的情況下。本文概述了五種此類屈曲問題。本文旨在幫助您了解這些問題的根本原因、行為及其影響的結(jié)構(gòu)元素。這些知識將使您能夠識別和區(qū)分這些穩(wěn)定性問題，為您在分析中整合這些問題并設(shè)計出具有彈性和安全性的結(jié)構(gòu)奠定堅實的基礎(chǔ)。
展開 為結(jié)構(gòu)改進設(shè)計、規(guī)范操作及限定結(jié)構(gòu)使用環(huán)境提供參考依據(jù)。
下載地址：結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析姚衛(wèi)星
◆鋼結(jié)構(gòu)連接計算
一、連接件類別
不焊透的對接焊縫
二、計算公式
1．在通過焊縫形心的拉力，壓力或剪力作用下的焊縫強度按下式計算：
2．在其它力或各種綜合力作用下，σf，τf共同作用處。
式中 N──-構(gòu)件軸心拉力或軸心壓力，取 N＝100N；
lw──對接焊縫或角焊縫的計算長度，取lw=50mm；
γ─-作用力與焊縫方向的角度 γ=45度；
σf──按焊縫有效截面(helw)計算，垂直于焊縫長度方向的應力；
hf──較小焊腳尺寸，取 hf=30mm；
βt──正面角焊縫的強度設(shè)計值增大系數(shù)；取1；
τf──按焊縫有效截面計算，沿焊縫長度方向的剪應力；
Ffw──角焊縫的強度設(shè)計值。
α──斜角角焊縫兩焊腳邊的夾角或V形坡口角度；取 α=100度。
s ──坡口根部至焊縫表面的最短距離，取 s=12mm；
he──角焊縫的有效厚度，由于坡口類型為V形坡口，所以取 he=s=12.000mm.
三、計算結(jié)果
1. 正應力：
σf=N×sin(γ)/(lw×he)=100×sin(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2；
2. 剪應力：
τf=N×cos(γ)/(lw×he)=100×cos(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2；
3. 綜合應力：
[(σf/βt)2+τf2]1/2=0.167N/mm2；
結(jié)論:計算得出的綜合應力0.167N/mm2≤對接焊縫的強度設(shè)計值ftw=10.000N/mm2，滿足要求！
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鋼結(jié)構(gòu)疲勞的最新內(nèi)容
1.1. 案例背景
鋼結(jié)構(gòu)焊接是現(xiàn)代工程中至關(guān)重要的一環(huán)，特別是在像鋼桁架梁這樣的結(jié)構(gòu)中，焊接質(zhì)量直接影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和承載能力。本案例通過LS-DYNA對鋼桁架梁的焊接過程進行了仿真分析，重點關(guān)注了焊接過程中溫度場和應力場的變化。通過這個案例，我們深入探討了焊接順序、熱影響區(qū)的形成以及熱應力的分布。
1.2.
結(jié)構(gòu)力學分析（靜力/動力/疲勞）、多體系統(tǒng)仿真（MBD）、鑄造/成型過程模擬是一個非常經(jīng)典且覆蓋面廣的工業(yè)仿真問題，涵蓋了機械、材料和制造工程的核心領(lǐng)域。作為UltraLAB圖形工作站的廠商，深入理解這些算法的計算特性，是為客戶提供精準、高效硬件配置方案的基礎(chǔ)。
我將為您逐一解析這三大仿真領(lǐng)域。
核心結(jié)論速覽表
飛行器氣動設(shè)計、結(jié)構(gòu)強度與疲勞、燃燒與傳熱、電磁散射（隱身）、軌道動力學直接觸及了航空航天領(lǐng)域仿真的技術(shù)核心。作為UltraLAB圖形工作站的廠商，精準把握這些算法的計算特性，是為客戶提供最優(yōu)硬件解決方案的關(guān)鍵。
我將為您逐一解析這五大航空航天仿真領(lǐng)域。
核心結(jié)論速覽表
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工程背景
近幾年，在機械產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，SimSolid? 作為一款無網(wǎng)格分析軟件，正發(fā)揮著日益重要的作用，尤其在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構(gòu)建與分析，而 SimSolid 的出現(xiàn)極大地簡化了這一過程。
在上一期文章《SimSolid 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用及體會》和大家分享了 SimSolid 在焊接鋼節(jié)點設(shè)計分析中的應用及體會，本文重點分享
工程背景
近幾年，在機械產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，SimSolid? 作為一款無網(wǎng)格分析軟件，正發(fā)揮著日益重要的作用，尤其在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構(gòu)建與分析，而 SimSolid 的出現(xiàn)極大地簡化了這一過程。
在上一期文章《SimSolid 在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用及體會》和大家分享了 SimSolid 在焊接鋼節(jié)點設(shè)計分析中的應用及體會
*本文源自汽車行業(yè)用戶范會超投稿
1.工程背景
近幾年，在機械產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，SimSolid 作為一款無網(wǎng)格分析軟件，正發(fā)揮著日益重要的作用，尤其在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計流程復雜，需投入大量時間進行有限元模型構(gòu)建與分析，而 SimSolid 的出現(xiàn)極大地簡化了這一過程。
本文章重點和大家分享 SimSolid 在鋼節(jié)點設(shè)計分析中的應用，因為鋼節(jié)點設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)整體設(shè)計過程中處于核心地位
三、行業(yè)革命：看不見的設(shè)計革命
- 汽車領(lǐng)域：某電動超跑團隊通過Adams的輪胎-路面"魔方"模型，在數(shù)字沙盤中重現(xiàn)了黑冰路面下扭矩矢量控制的137種響應模式
- 重工領(lǐng)域：港口起重機在Adams中完成20萬次虛擬裝卸循環(huán)，鋼結(jié)構(gòu)的疲勞薄弱點以彩色應力波形式提前預警
- 軍工領(lǐng)域：導彈折疊翼展開過程的流固耦合仿真，將風洞試驗次數(shù)減少60%
四、哲思段落：仿真技術(shù)的"奧本海默時刻"
精彩直播預告
連續(xù)纖維增強復合材料（CFRP）憑借高比強、高比模、良好的工藝性與耐久性，成為輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心材料體系，在航空航天、船舶、風機等領(lǐng)域得到廣泛應用。然而，受制于通用 CAE 軟件的能力局限，CFRP 結(jié)構(gòu)至今缺乏成熟的疲勞分析方法，使得其疲勞耐久性評估過度依賴實驗驗證，難以實現(xiàn)高效仿真評估。雖然CFRP材料體系由于疲勞限較高，在部分場景下可通過 “靜強度覆蓋疲勞”
