螺栓球节点平板网架结构的疲劳载荷谱研究
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摘要
疲劳载荷谱是经处理的载荷一时间历程,它借助概率统计方法描述结构零部件在各种工况下的载荷统计特性,并确定载荷大小及其出现频次或频率的统计关系。因此,疲劳载荷谱是机械或结构零部件疲劳设计、疲劳寿命预估、模拟实验、强度分析与计算、以及可靠性设计的依据。本文简要回顾了疲劳的发展史,论述了疲劳载荷谱在各个领域的研究动态,同时介绍了国内悬挂吊车厂家生产的电动葫芦和电动单梁吊车的类型和参数。
本文研究的核心是通过编制计算机程序实现理论疲劳载荷谱的绘制。本文通过目前先进的计算机语言C#、Matlab、SQL Server 2005使编制的疲劳载荷谱程序实现以下功能:
1、各功能界面简单明了,具有网络化的优点。
2、能绘制和载荷谱有关的各种曲线。
最后,通过模拟实例验证了程序流程的正确性。
The fatigue load spectrum is a load-time process based on probability statistics to show the member's load character under every working condition and guarantee the statistics of load amplitude and its frequency. So, the fatigue spectrum is a basis for member fatigue design,fatigue life calculation,model experiment,strength analysis , calculation and reliability design. The fatigue development history is recalled and fatigue load spectrum dynamic situation in erevr fields is stated.Meanwhile, the type and parameter of motor hoisting and motor single suspending crane is is introducedThe theoretical load spectrum compiled by computer program C#、Matlab、SQL Server 2005 is the key and the fuction can be realized as follows:
1 each page is easy to learn and has an advantage of network;
2 it can compile the revelant curve.
Finally, the right of program process is testified by model experiment.
本文研究的核心是通过编制计算机程序实现理论疲劳载荷谱的绘制。本文通过目前先进的计算机语言C#、Matlab、SQL Server 2005使编制的疲劳载荷谱程序实现以下功能:
1、各功能界面简单明了,具有网络化的优点。
2、能绘制和载荷谱有关的各种曲线。
最后,通过模拟实例验证了程序流程的正确性。
The fatigue load spectrum is a load-time process based on probability statistics to show the member's load character under every working condition and guarantee the statistics of load amplitude and its frequency. So, the fatigue spectrum is a basis for member fatigue design,fatigue life calculation,model experiment,strength analysis , calculation and reliability design. The fatigue development history is recalled and fatigue load spectrum dynamic situation in erevr fields is stated.Meanwhile, the type and parameter of motor hoisting and motor single suspending crane is is introducedThe theoretical load spectrum compiled by computer program C#、Matlab、SQL Server 2005 is the key and the fuction can be realized as follows:
1 each page is easy to learn and has an advantage of network;
2 it can compile the revelant curve.
Finally, the right of program process is testified by model experiment.
引文
[1]徐濒,《疲劳强度》,高等教育出版社,1988,8
[2]过玉卿、龙靖宇,起重机随机疲劳载荷的统计分析及载荷谱编制 《武汉钢铁学院学报》,1986,1
[3]李鹏,桥式起重机主梁变幅疲劳寿命试验载荷谱,《机械强度》,1991,9
[4]穆志韬、段成美,直升机动部件疲劳载荷潜的编制方法研究,《航空学报》,1997,5
[5]胡仁伟、刘文班,直升机动部件断裂谱的编制方法研究,《北京航空航天大学学报》,1996,6
[6]穆志韬、徐可君、段成美,直升机疲劳载荷谱的编制方法研究,《机械强度》,1999,12
[7]顾明、范祖尧,《机械强度》,1990,3
[8]苏清祖、王锦雯,轮式拖拉机前桥载荷谱测取方法的初步研究,《农业机械学报》.,1982,6
[9]樊晓燕、吴兹攀,机械零部件疲劳载荷谱编制,《机电工程》,1994
[10]张保法、傅祥炯,战斗机疲劳载荷标准谱试验研究报告,航空工业总公司《ASST》系统工程办公室,ASST-0401-94-03,1995
[11]张保法、傅祥炯,运输机随机载荷if试.验研究报告,航空工业总公司《ASST》系统工程办公室,AFFD-(8640-27卜9003,1990
[12]张保法、傅祥炯,运输机随机载荷谱的简化和浓缩,《航空学报》1994,15(1)
[13]冯锡曙、郑松林、李国英,拖拉机疲劳载荷谱规范化的研究,《机械强度》,1990,6
[14]沈先钊,50吨公路运输车中桥壳弯曲载荷及其半轴扭矩工作载荷潜,湖北机械研究所,1982,9
[15]苏禾、虞和济、寇惠,铝合金自行车的随机载荷谱,《机械强度》,1983(2)
[16]H.Neuber,theory of Concentration for Shear Strained Prismatical Bodies with Arbitrary Nonlinear Stress—Strain Law,J,of App Mech,Trans,ASME.vol.28,No.4,1968
[17]R.M.Wetzel,Smooth Specimen Sumulation of Fatigue Behavior of Notches,J.of Materials,JML SA,vol3,No.3,1968
[18]T.H.Topper,R.M.Wetzel,JoDean Morrow,Neuber Ru]e Applied to Fatigue of Notched Specimen,J,of Materials,1969
[19]傅大钧、杨慧玲,用微型计算机进行随机载荷数据的峰谷值数法和雨流计数法处理,1985,4
[20]过玉卿、龙靖宇,改进雨流计数法及其统计处理程序,1986.6
[21]Bunday B-D.Direct Optinnization for Calculating MaxiMUM Likelifood Estimates of Parameter of the \Veibull Dlstribution.IEEE Trans Reliability,VR-30,1981;(4)367-369
[22]Hobbs J R.IVIinimum-Distance Estimation of the Parameters of the 3-Parameter Weibull}istributionAEEE Trans Reliability,VR-34,1985:(5)495-496
[23]Sakai T.Tanaka 'T.Parameter Estimation of Weibull-Type Fatigue Life Distributions Induding Non-Failure Probabllit).Fatigue 84,V.2,Conference Proceedings,1984:1125-1137
[24]高镇同,疲劳应用统计学,《国防工业出版社》,1986
[25]顾明、陈健元,非对称循环载荷二维载荷谱编制的分析及计算程序,《机械强度》,1987,9(1)
[26]朱立平、华国柱、焦宝仁,双参数计数法的随机载荷谱分析.《农业机械学报》,1984,6
[27]凌静、高镇同,母体参数估计x~2最小值法,《航空学报》,1991,2
[28]平安、王德俊,疲劳载荷谱编制智能方法,《东北大学学报》,1997,4
[29]001基地技术情报站,《飞机疲劳试验译文集(一)》,1977
[30]王德俊、平安、徐濒,疲劳载荷谱编制准则,《机械强度》,1993,12
[31]张福泽,飞机载荷谱编制的新方法研究,《航空学报》,1998,9
[32]黄建生,复杂载荷下缺口件疲劳寿命估算的研究,东北工学院硕士论文,1985
[33]Conover J C.Jaecl:al H,Kippola W J.Simulation of field Load-ing on Fatigue Texting.SAE 660102.
[34]Carse A.M,Crossland B.Accelerated Fatigue Testing.SAE 770266
[35]明平顺、张智勇、马前祖,汽车部件疲劳载荷谱的计算机统计处理,《武汉汽车工业大学学报》,1997,4
[36]Heuler P.Seeger.T.A Criterion for Omission of Variable Ampli-tude Loading Histories.Int.J.Faticyue,1986:8(4):225-230
[37]Hollinger D,MuellerA.Accelerated Fatioue Testing Improvments-from Road to Laboratorv.SAE 730564
[38]平安,疲劳载荷谱编制准则与寿命预测的研究,博士论文,沈阳:东北大学,1992
[39]鲁三才、张汝华,疲劳载荷谱编制中最佳不敏感带设置,《汽车工程》,1996,18(5)
[40]沈先钊,用微型计算机编制机械零部件多工况疲劳载荷谱,《机械强度》,1985,7(3)
[41]平安、王德、俊徐濒,载荷谱强化等损伤寿命折算新方法,《机械强度》,1993,6
[42]费斌军、熊峻江、高镇同,疲劳/断裂加速实验载荷谱的编制及其实验研究,《实验力学》,1995.12
[43]熊峻江、高镇同,飞机结构疲劳加速度谱编制及损伤概率分布,《航空学报》,1997,1
[44]凌静、高镇同,多工况机械结构疲劳载荷的统计处理,《机械强度》,1992,6
[45]英国标准BS5400:《钢桥、混凝土桥及结合桥》,第十篇:疲劳设计实用规则(1978-83版),西南交通大学出版社
[46]潘际炎,铁路钢桥疲劳,《中国土木工程学会第八届年会论文集》,北京,1998,3
[47]童乐为、沈祖炎、陈忠延.城市道路桥梁的疲劳载荷谱,《土木工程学报》,1997,10
[48]徐满堂、文雨松,铁路桥粱疲劳应力谱的计算机模型,《长沙铁道学院学报》,1989,9
[49]罗彦宣,捞刀河铁路桥荷载谱和应力谱试验研究,《长沙铁道学院学报》,1989.3
[50]贾士升、罗蔚文,关于修订《桥规》疲劳计算和京广线北段典型列车与疲劳荷载谱的确定
[51]《钢结构设计规范》(GB17-88)条文说明
[52]李秀川、王文涛,变幅疲劳应力的统计与分析,《工业建筑》,98,28(3)
[53]雷宏刚,网架焊接空心球节点静力及疲劳性能研究,《建筑结构学报》,1993,1
[54]徐国彬、崔杰,网架结构疲劳及其疲寿寿命计算,《建筑结构学报》,1994,8
[55]冯秀娟等,在悬挂吊车作用下螺栓球节点网架的疲劳性能,《建筑结构学报》,1995,-4
[56]Hong-Gang Lei、Chao Dong,Yan Pei,The Testing Research on Equal-Amplitude Fatigue Behavior of Large-span Grid StrucTures.Proceedings of Sixth Pacific Structural Steel Conference,15-17 October 2001,Beijing·China
[57]雷宏刚,螺栓球节点网架变幅疲劳性能的研究构想,《钢结构工程研究》(Volume 3),2000,湖南大学
[58]丁芸孙,目前网(壳)架及轻钢工程中一些技术问题的探讨,《中国建筑金属结构协会信息网专刊》,2000年11月25日,第2版第2版
[59]丁芸孙、朱坊云,十年来大跨度机库网架结构的应用与发展,《第六届空间结构学术会议论文集》,地震出版社,1992
[61]赵少汴,单轴载荷下的无限寿命疲劳设计方法与设计数据,《机械设计》,1999,9
[62]邹浩,空间网架结构在冶金工业建筑中应用的评述,《第六属空间结构学术会议论文集》,地震出版社,1992
[63]刘莉莉、张德豫,螺栓疲劳强度计算的再分析,《焦作矿业学院学报》,1995,4
[64]赵少汴、王忠保,《抗疲劳设计一方法与数据》,机械工业出版社,1997,3
[65]杨黎明、黄凯等,《机械零件设计手册》(修订版),国防工业出版社,1993,8
[66]卜炎,《螺纹联接设计与计算》,高等教育出版社,1995,7
[67]山本 晃(日)著、郭可谦等译,《螺纹联接的理论与计一算》,上海科学技术文献出版社, 1984,1
[68]G.尼曼(德)著、余梦生等译,《机械零件》,机械工业出版社,1985,12
[69]N.A.比尔格尔等著、姚兆生译,《机械零件强度计算手册》机械工业出版社,1987,3
[70]日本钢构造协会接合小委员会编,王玉春等译,《高强度螺栓接合》,中国铁道出版社,1984,9
[71]郦明、奥脱.布克斯鲍姆等,《结构抗疲劳设计》,机械工业出版社,1987,9
[72]刘惟信,《机械可靠性设计》,清华大学出版社,1996,8
[73]阎楚良、王公权,雨流记数法及其统计处理程序研究,《农业机械学报》,1982,12
[74]凌静、高镇同,疲劳载荷数据的计算机统计处理,《机械强度》,1991,3
[75]熊峻江、高镇同,雨流回线法及二维疲劳载荷分布假设检验,《航空学报》,1996,5
[76]熊峻江、高镇同,实测载荷谱数据处理系统,《中国航空航天大学学报》,1996,8
[77]徐文金、周履、诸林,用纽玛克原理求变截面连续梁影响线,《桥梁建设》,1986,4
[78]徐钟济,《蒙特卡罗方法》,上海科学技术出版社,1985,6
[79]D.H.Lehmer,Mathmatical methods in largescale computing units.Proc.Second Sym.On large-scale digital Calculating machinery,141-146,1949,Harvard University Press,Cambridge.Mass,1951
[80]陶澍,《应用数理统计方法》,中国环境科学出版社,1991
[81]陈基发、沙志国,《建筑结构荷载设计手册》,中国建筑工业出版社,1997,12
[2]过玉卿、龙靖宇,起重机随机疲劳载荷的统计分析及载荷谱编制 《武汉钢铁学院学报》,1986,1
[3]李鹏,桥式起重机主梁变幅疲劳寿命试验载荷谱,《机械强度》,1991,9
[4]穆志韬、段成美,直升机动部件疲劳载荷潜的编制方法研究,《航空学报》,1997,5
[5]胡仁伟、刘文班,直升机动部件断裂谱的编制方法研究,《北京航空航天大学学报》,1996,6
[6]穆志韬、徐可君、段成美,直升机疲劳载荷谱的编制方法研究,《机械强度》,1999,12
[7]顾明、范祖尧,《机械强度》,1990,3
[8]苏清祖、王锦雯,轮式拖拉机前桥载荷谱测取方法的初步研究,《农业机械学报》.,1982,6
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[10]张保法、傅祥炯,战斗机疲劳载荷标准谱试验研究报告,航空工业总公司《ASST》系统工程办公室,ASST-0401-94-03,1995
[11]张保法、傅祥炯,运输机随机载荷if试.验研究报告,航空工业总公司《ASST》系统工程办公室,AFFD-(8640-27卜9003,1990
[12]张保法、傅祥炯,运输机随机载荷谱的简化和浓缩,《航空学报》1994,15(1)
[13]冯锡曙、郑松林、李国英,拖拉机疲劳载荷谱规范化的研究,《机械强度》,1990,6
[14]沈先钊,50吨公路运输车中桥壳弯曲载荷及其半轴扭矩工作载荷潜,湖北机械研究所,1982,9
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[16]H.Neuber,theory of Concentration for Shear Strained Prismatical Bodies with Arbitrary Nonlinear Stress—Strain Law,J,of App Mech,Trans,ASME.vol.28,No.4,1968
[17]R.M.Wetzel,Smooth Specimen Sumulation of Fatigue Behavior of Notches,J.of Materials,JML SA,vol3,No.3,1968
[18]T.H.Topper,R.M.Wetzel,JoDean Morrow,Neuber Ru]e Applied to Fatigue of Notched Specimen,J,of Materials,1969
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[22]Hobbs J R.IVIinimum-Distance Estimation of the Parameters of the 3-Parameter Weibull}istributionAEEE Trans Reliability,VR-34,1985:(5)495-496
[23]Sakai T.Tanaka 'T.Parameter Estimation of Weibull-Type Fatigue Life Distributions Induding Non-Failure Probabllit).Fatigue 84,V.2,Conference Proceedings,1984:1125-1137
[24]高镇同,疲劳应用统计学,《国防工业出版社》,1986
[25]顾明、陈健元,非对称循环载荷二维载荷谱编制的分析及计算程序,《机械强度》,1987,9(1)
[26]朱立平、华国柱、焦宝仁,双参数计数法的随机载荷谱分析.《农业机械学报》,1984,6
[27]凌静、高镇同,母体参数估计x~2最小值法,《航空学报》,1991,2
[28]平安、王德俊,疲劳载荷谱编制智能方法,《东北大学学报》,1997,4
[29]001基地技术情报站,《飞机疲劳试验译文集(一)》,1977
[30]王德俊、平安、徐濒,疲劳载荷谱编制准则,《机械强度》,1993,12
[31]张福泽,飞机载荷谱编制的新方法研究,《航空学报》,1998,9
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[44]凌静、高镇同,多工况机械结构疲劳载荷的统计处理,《机械强度》,1992,6
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[56]Hong-Gang Lei、Chao Dong,Yan Pei,The Testing Research on Equal-Amplitude Fatigue Behavior of Large-span Grid StrucTures.Proceedings of Sixth Pacific Structural Steel Conference,15-17 October 2001,Beijing·China
[57]雷宏刚,螺栓球节点网架变幅疲劳性能的研究构想,《钢结构工程研究》(Volume 3),2000,湖南大学
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[61]赵少汴,单轴载荷下的无限寿命疲劳设计方法与设计数据,《机械设计》,1999,9
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[68]G.尼曼(德)著、余梦生等译,《机械零件》,机械工业出版社,1985,12
[69]N.A.比尔格尔等著、姚兆生译,《机械零件强度计算手册》机械工业出版社,1987,3
[70]日本钢构造协会接合小委员会编,王玉春等译,《高强度螺栓接合》,中国铁道出版社,1984,9
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[72]刘惟信,《机械可靠性设计》,清华大学出版社,1996,8
[73]阎楚良、王公权,雨流记数法及其统计处理程序研究,《农业机械学报》,1982,12
[74]凌静、高镇同,疲劳载荷数据的计算机统计处理,《机械强度》,1991,3
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[76]熊峻江、高镇同,实测载荷谱数据处理系统,《中国航空航天大学学报》,1996,8
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[81]陈基发、沙志国,《建筑结构荷载设计手册》,中国建筑工业出版社,1997,12