腐蚀钢丝疲劳性能试验
通过对国内外的文献进行查阅,少有对已使用过的腐蚀钢丝进行疲劳性能 试验的相关研究。因此,有必要对锈蚀分级过的腐蚀钢丝(亦有疲劳损伤)进行疲劳 性能试验,为斜拉桥拉索的安全评定及剩余寿命预测提供研究基础。 一﹑实验目的
1. 观察疲劳失效现象和断口特征。 2. 得到S-N曲线。
3. 试验特定过程中的应力应变关系 二、实验设备
1. 疲劳试验机。 2. 锈蚀分级的拉索钢丝。 三﹑实验方法
试验用拉索钢丝尺寸及构造示意图见图1。疲劳性能试验采用力控制,拉 索疲劳性能试验初始应力幅为 360MPa,应力比为 0.5,断丝后仍保持荷载幅 不变。疲劳试验拉索钢丝长度为300mm、自由段长度为 200mm。钢丝截面直径为7mm,对应面积为3.848105m2 。
图1. 拉索钢丝示意图
表1.疲劳试验性能表
编号 1 2 3
Mpa
max
Mpa
min
Mpa
R 0.5 0.5 0.5
试件数量
4 4 4
290 360 500
580 720 1000
290 360 500
试件数量4根分别代表全新、锈蚀等级1、锈蚀等级2、锈蚀等级3的拉索钢丝。编号1、2、3力控制分别为:11.161KN—22.321KN、13.854KN—27.709KN、19.242KN—38.485KN。
影响钢丝疲劳性能的参数主要是应力幅和应力循环次数,为在尽可能少的样本下获得钢丝疲劳寿命的概率分布,设计了如表1的拉索钢丝疲劳性能试验方案。
疲劳试验钢丝样本长度 300mm,考虑到在拉伸疲劳试验时常断在夹持部位,主要是试验机夹具附加力使钢丝表面产生损伤或应力集中造成的,为使试验获得理想可靠的结果,应该对试验钢丝样本两端的夹持部位表面进行夹持处理,使夹持部位钢丝表面产生预压应力,提高其疲劳性能,避免试验过程中在此部位发生破坏。 四﹑试样
采用R、S、T三组不同锈蚀等级的平行钢丝、以及全新钢丝。 五﹑实验结果处理
1. 将所得实验数据列表;然后以lgN为横坐标,σmax为纵坐标,绘制光滑的S-N曲线。
2. 报告中绘出破坏断口,指出其特征。
腐蚀钢丝疲劳性能试验
通过对国内外的文献进行查阅,少有对已使用过的腐蚀钢丝进行疲劳性能 试验的相关研究。因此,有必要对锈蚀分级过的腐蚀钢丝(亦有疲劳损伤)进行疲劳 性能试验,为斜拉桥拉索的安全评定及剩余寿命预测提供研究基础。 一﹑实验目的
1. 观察疲劳失效现象和断口特征。 2. 得到S-N曲线。
3. 试验特定过程中的应力应变关系 二、实验设备
1. 疲劳试验机。 2. 锈蚀分级的拉索钢丝。 三﹑实验方法
试验用拉索钢丝尺寸及构造示意图见图1。疲劳性能试验采用力控制,拉 索疲劳性能试验初始应力幅为 360MPa,应力比为 0.5,断丝后仍保持荷载幅 不变。疲劳试验拉索钢丝长度为300mm、自由段长度为 200mm。钢丝截面直径为7mm,对应面积为3.848105m2 。
图1. 拉索钢丝示意图
表1.疲劳试验性能表
编号 1 2 3
Mpa
max
Mpa
min
Mpa
R 0.5 0.5 0.5
试件数量
4 4 4
290 360 500
580 720 1000
290 360 500
试件数量4根分别代表全新、锈蚀等级1、锈蚀等级2、锈蚀等级3的拉索钢丝。编号1、2、3力控制分别为:11.161KN—22.321KN、13.854KN—27.709KN、19.242KN—38.485KN。
影响钢丝疲劳性能的参数主要是应力幅和应力循环次数,为在尽可能少的样本下获得钢丝疲劳寿命的概率分布,设计了如表1的拉索钢丝疲劳性能试验方案。
疲劳试验钢丝样本长度 300mm,考虑到在拉伸疲劳试验时常断在夹持部位,主要是试验机夹具附加力使钢丝表面产生损伤或应力集中造成的,为使试验获得理想可靠的结果,应该对试验钢丝样本两端的夹持部位表面进行夹持处理,使夹持部位钢丝表面产生预压应力,提高其疲劳性能,避免试验过程中在此部位发生破坏。 四﹑试样
采用R、S、T三组不同锈蚀等级的平行钢丝、以及全新钢丝。 五﹑实验结果处理
1. 将所得实验数据列表;然后以lgN为横坐标,σmax为纵坐标,绘制光滑的S-N曲线。
2. 报告中绘出破坏断口,指出其特征。