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DIC数字散斑技术用于桥梁铆接钢构件腐蚀力学性能分析

2024-04-28

腐蚀是影响钢桥耐久性的主要因素之一。腐蚀对于钢材静力强度而言,点蚀所导致的试件截面损失率、腐蚀严重程度、腐蚀体积比等,会直接折减构件的静力强度。

桥梁铆接钢构件的静力强度折减与截面损失率、腐蚀程度相关。采用DIC数字散斑应变测量系统,开展不同截面损失率、不同腐蚀严重程度、不同失重率条件下,铆接钢桁梁桥构件力学性能分析。

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由于获得的腐蚀数据是不连续、非试验检测的结果,传统建立的腐蚀模型无法动态、连续描述材料表面加载过程的静力强度变化。

采用新拓三维DIC数字散斑应变测量系统,对桥梁铆接钢构件腐蚀连续变化过程的研究,分析疲劳和锈蚀损伤累积耦合影响条件下,既有铆接钢桁梁桥承载能力和疲劳寿命,DIC测量数据可以验证计算机仿真构件腐蚀力学性能变化过程的模拟,模型中各系数的确立和仿真模拟结果均可通过现场试验数据进行调整。

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采用点蚀高性能钢试件作为测试试件,对腐蚀试件进行静力拉伸和疲劳加载试验,DIC数字散斑应变测量系统分析加载过程中的位移场和应变场,通过试验研究锈蚀对高性能钢试件屈服强度、抗拉强度、屈强比、伸长率和弹性模量的影响规律。

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静力拉伸和疲劳加载对点蚀高性能钢试件的影响,涉及锈层在荷载作用下与基体的结合性能和开裂应力大小,这与构件设计和结构耐久性密切相关。因此,在实际使用过程中,高性能钢试件的耐蚀性能与锈层自身力学性能以及外界荷载关系密切。

随着静力拉伸和疲劳加载,DIC软件可测量分析出试件的三维形变分布。新拓三维DIC数字散斑应变测量系统在分析构件加载过程图像后,可获得试件全场应变的分布数据,输出应力-应变曲线图。

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DIC测试分析数据表明,对于静力强度而言,试件的静力强度折减,与试件点蚀的位置、深度、形状等参数相关,也就是说与截面损失率,腐蚀严重程度,腐蚀体积比密切相关。DIC数字散斑应变测量系统用于铆接钢桁梁桥高强钢点蚀构件的力学性能测试,可为评估钢桁梁桥结构的安全性、可靠性和耐久性提供试验数据。

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