中国科技核心期刊
RCCSE中国核心学术期刊
JST China收录期刊
中国建筑科学领域高质量科技期刊分级目录

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于数字图像的桥梁用Q345qD钢疲劳性能试验研究

王昌将 马芹纲 张玉玲 李金波 杨云涛 张楠 谢爱华 高占军 张贤卿

王昌将, 马芹纲, 张玉玲, 李金波, 杨云涛, 张楠, 谢爱华, 高占军, 张贤卿. 基于数字图像的桥梁用Q345qD钢疲劳性能试验研究[J]. 工业建筑, 2023, 53(10): 157-163,134. doi: 10.13204/j.gyjzG23010509
引用本文: 王昌将, 马芹纲, 张玉玲, 李金波, 杨云涛, 张楠, 谢爱华, 高占军, 张贤卿. 基于数字图像的桥梁用Q345qD钢疲劳性能试验研究[J]. 工业建筑, 2023, 53(10): 157-163,134. doi: 10.13204/j.gyjzG23010509
WANG Changjiang, MA Qingang, ZHANG Yuling, LI Jinbo, YANG Yuntao, ZHANG Nan, XIE Aihua, GAO Zhanjun, ZHANG Xianqing. Experimental Research on Fatigue Performance of Q345qD Steel for Bridges Based on Digital Image[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(10): 157-163,134. doi: 10.13204/j.gyjzG23010509
Citation: WANG Changjiang, MA Qingang, ZHANG Yuling, LI Jinbo, YANG Yuntao, ZHANG Nan, XIE Aihua, GAO Zhanjun, ZHANG Xianqing. Experimental Research on Fatigue Performance of Q345qD Steel for Bridges Based on Digital Image[J]. INDUSTRIAL CONSTRUCTION, 2023, 53(10): 157-163,134. doi: 10.13204/j.gyjzG23010509

基于数字图像的桥梁用Q345qD钢疲劳性能试验研究

doi: 10.13204/j.gyjzG23010509
基金项目: 

浙江省交通运输厅科技计划项目(2020001)。

详细信息
    作者简介:

    王昌将,男,1971年出生,高级工程师。电子信箱:wangcj@zjic.com

Experimental Research on Fatigue Performance of Q345qD Steel for Bridges Based on Digital Image

  • 摘要: 近年来国内钢桥、钢-混组合梁桥等钢结构桥梁的应用十分广泛。为保障桥梁的安全耐久,深入开展钢桥疲劳状态评估研究至关重要。这其中,将数字图像采集和传输等现代化技术应用于疲劳监测和评估是研究的热点之一。为了解数字图像在钢桥构造细节疲劳研究中的形态和数据特征,采用常用桥梁钢Q345qD试件进行疲劳与三维数字应变图像同步测量试验。针对图像最大应变,研究自动处理和快速提取方法。分析图像最大应变随疲劳次数变化的形态特征,将试验数据拟合形成实测曲线函数并予以优化。结合疲劳S-N曲线方程研究应变随疲劳过程变化的计算通式。试验结果表明:通过批处理程序对实测最大应变值图像进行剪裁、识别和数字转换,可满足快速提取需求;实测应变曲线随着疲劳次数增加呈现指数函数的上升趋势,且趋势线伴随疲劳加载的往复具有一定的宽度;提取疲劳加载峰值点数据,则可在大约70%寿命或者更早时段出现应变明显上升变化。研究表明:数字图像应变曲线是疲劳S-N曲线上单个测点损伤过程的细化;所提出的应变曲线与S-N曲线相融合的ε-N'通式,体现出疲劳构造细节固有的损伤特征。
  • [1] 宗亮,施刚,王元清,等. Q345qD桥梁钢对接焊缝疲劳裂纹扩展性能试验研究[J]. 铁道科学与工程学报,2015(1):105-112.
    [2] 王春生,段兰,郑丽,等. 桥梁高性能钢HPS 485W疲劳裂纹扩展速率试验研究[J]. 工程力学,2013(6):212-216.
    [3] 包龙生,朱春莹,于玲,等. 高坎桥正交异性钢桥面板的疲劳分析[J]. 世界桥梁,2013(6):39-42.
    [4] 刘益铭,张清华,崔闯,等. 正交异性钢桥面板三维疲劳裂纹扩展数值模拟方法[J]. 中国公路学报,2016,29(7):89-95.
    [5] 朱劲松,郭耀华. 正交异性钢桥面板疲劳裂纹扩展机理及数值模拟研究[J]. 振动与冲击,2014,33(14):40-47

    ,71.
    [6] 王春生,翟慕赛,唐友明,等. 钢桥面板疲劳裂纹耦合扩展机理的数值断裂力学模拟[J]. 中国公路学报,2017,30(3):82-95.
    [7] 唐亮,黄李骥,王秀伟,等. 钢桥面板U肋-横隔板连接接头应力分析[J]. 公路交通科技,2014,31(5):93-101.
    [8] CORREIA J, HUFFMAN P, DE JESUS A, et al. Unified two-stage fatigue methodology based on a probabilistic damage model applied to structural details[J]. Theoretical and Applied Fracture Mechanics,2017,92(12):252-265.
    [9] 周洪亮. 长春市二环路四跨连续钢箱梁检测及损伤识别方法研究[D]. 长春:吉林大学,2015.
    [10] 王宇,李洪双. 最大熵准则识别材料疲劳寿命分布[J]. 航空工程进展,2015,6(3):297-305.
    [11] DERVILIS N, CHOI M, TAYLOR S, et al. On damage diagnosis for a wind turbine blade using pattern recognition[J]. Journal of Sound and Vibration, 2014,333(6):1833-1850.
    [12] 罗豪鑫,陈传勇,刘建中,等. 基于遗传规划算法的不同应力比下不同厚度7050铝合金疲劳裂纹扩展寿命预测[J]. 材料科学与工程学报,2017,35(1):26-31.
    [13] SIH G. Signal recognition of fatigue crack growth in bridge structures connected to specimen behavior[J]. Bridge Structures, 2006,2(3):133-145.
    [14] 米红林,张熹,陆鹏. 几种应变检测的光力学测试方法及其比较[J]. 力学季刊, 2013, 34(3):409-414.
    [15] 高红俐,刘欢,齐子诚,等. 基于高速数字图像相关法的疲劳裂纹尖端位移应变场变化规律研究[J]. 兵工学报, 2015,36(9):1772-1781.
    [16] 高红俐,郑欢斌,姜伟,等. 基于图像处理的疲劳裂纹扩展长度在线测量方法[J]. 中国机械工程,2016,27(7):917-924.
    [17] 陈新,许巍,何玉怀. 基于DIC的超高频振动疲劳试样动态全场应变测量方法[J]. 实验力学,2021,36(5):677-685.
    [18] 朱志辉,冯乾朔,肖权清,等. 基于DIC技术和无网格法的裂尖应变场分析方法[J]. 土木工程学报,2021,54(6):99-109.
    [19] 宋海鹏,刘长春. 基于数字图像相关的预腐蚀2024-T4铝合金疲劳开裂实验研究[J]. 航空材料学报,2020,40(2):43-52.
    [20] 张健. 304奥氏体不锈钢低周疲劳及疲劳裂纹扩展规律研究[D]. 镇江:江苏理工学院,2021.
    [21] 张水强. 基于图像相关的金属材料疲劳与断裂力学测试技术研究[D]. 上海:上海大学,2018.
    [22] 范亚夫,魏延鹏,薛跃军,等. 数字图像相关测试技术在霍普金森杆加载实验中的应用[J]. 实验力学,2015,30(5):590-598.
    [23] 熊拥军,刘同成,闫小青,等. ARAMIS应变测量系统在铝合金材料拉伸试验中的应用[J]. 塑性工程学报,2018,25(4):298-304.
    [24] 王德强. 基于数字图像相关法的NiCrMoV钢焊接接头原位疲劳实验研究[D]. 南昌:华东理工大学,2018.
    [25] 郝智彦,黄志勇,王清远. 不锈钢焊接件低周疲劳固有耗散分析[J]. 中国机械工程,2020,31(17):2045-2050.
    [26] 蒋丛笑. 平板对接焊钢结构构件焊接节点低周疲劳破坏机理研究[D]. 南京:东南大学,2018.
    [27] 陈国强,彭文静,吴安如. 基于DIC技术的Y型焊接接头应变集中实验研究[J]. 机械强度,2016,38(5):1071-1075.
    [28] 张清华,崔闯,卜一之,等. 钢结构桥梁疲劳2019年度研究进展[J]. 土木与环境工程学报(中英文),2020,42(5

    ):147-158.
    [29] 张玉玲,谢爱华,杨云涛,等. 数字图像应用于疲劳监测的测量参数研究[J]. 钢结构(中英文),2022,37(6):18-27.
    [30] 张玉玲,戴福忠,陶晓燕,等. 14MnNbq、16Mnq钢及其焊接冲击韧性CVN试验研究[J]. 中国铁道科学,2004,25(3):80-85.
    [31] 张玉玲,王冒明,吴新如,等. 铁路桥梁钢及焊缝的CTOD性能[J]. 清华大学学报,2005,45(5):585-588.
    [32] 钟群鹏,张峥,李洁,等. 材料韧脆转移过程的数学模拟和定量分析[J]. 机械工程学报,1992,28(5):1-6.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  56
  • HTML全文浏览量:  4
  • PDF下载量:  1
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-01-05
  • 网络出版日期:  2023-12-18

目录

    /

    返回文章
    返回