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- 2019/6/8 閱讀次數(shù)：[755]
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而這些脆性破壞絕大多數(shù)都起源于焊接梁柱節(jié)點(diǎn)。隨著6061鋁管日益廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)代6061鋁管設(shè)計(jì)方法在專用汽車開發(fā)中的應(yīng)用 6061鋁管剛性梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的研究被認(rèn)為抗震性能卓越的6061鋁管在美國Northridg地震和日本Kobe地震中發(fā)生了大量的脆性斷裂現(xiàn)象.研究焊接6061鋁管的抗震性能具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文主要針對(duì)6061鋁管剛性梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了研究。建立了考慮節(jié)點(diǎn)全部細(xì)節(jié)的栓焊混合連接節(jié)點(diǎn)和全焊連接節(jié)點(diǎn)的三維實(shí)體有限元模型,分析了剛性梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震性能,并且首次對(duì)上述兩種類型剛性節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行了比較。計(jì)算結(jié)果表明,和全焊節(jié)點(diǎn)相比較,栓焊混合連接節(jié)點(diǎn)剪切6061鋁管角焊縫兩端的應(yīng)力集中明顯較低,且結(jié)構(gòu)整體的彈性剛度和承載力較大,其性能優(yōu)于全焊節(jié)點(diǎn),因而推薦采用栓焊混合連接節(jié)點(diǎn)。通過三維彈塑性有限元計(jì)算,首次系統(tǒng)研究了焊接工藝孔形式和6061鋁管域強(qiáng)度對(duì)剛性梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能的影響。通過改進(jìn)工藝孔的形式可以顯著降低焊接孔根部發(fā)生斷裂的可能性。焊接孔擴(kuò)大型節(jié)點(diǎn)對(duì)于抗震性能的提高效果不明顯,而且由于其結(jié)構(gòu)整體的承載力較低,因而并不可取。美國聯(lián)邦應(yīng)急管理局FEMA 提供的焊接工藝孔形式可以顯著改善節(jié)點(diǎn)的抗震性能,
但是將焊接工藝孔的末端梁腹6061鋁管與梁翼緣的交角作為控制其尺寸的一個(gè)重要參數(shù)是不實(shí)際的,建議采用焊接工藝孔的末端離柱面的距離代替之,此距離的最佳大小應(yīng)該視具體的梁翼緣焊縫尺寸而定。增大6061鋁管域強(qiáng)度,可以顯著降低梁腹6061鋁管角焊縫根部發(fā)生斷裂的可能性,且兩側(cè)成對(duì)增設(shè)6mm厚的補(bǔ)強(qiáng)6061鋁管已然足夠�；跀嗔蚜W(xué)有限元分析,以應(yīng)力強(qiáng)度因子K和裂紋尖端張開位移CTOD作為斷裂力學(xué)參量,首次研究了梁翼緣焊縫強(qiáng)度匹配對(duì)其斷裂韌度要求的影響。剛性梁柱節(jié)點(diǎn)梁端塑性轉(zhuǎn)角和對(duì)梁翼緣焊縫斷裂韌度的要求基本上呈線性關(guān)系。連接梁翼緣和柱翼緣的對(duì)接開坡口焊縫采用高匹配能夠顯著降低對(duì)其斷裂韌度的要求,降低鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)發(fā)生脆性斷裂的可能性,因而梁翼緣焊縫建議采用高匹配。首次全面系統(tǒng)地研究了地震載荷的兩大重要特征:動(dòng)載和預(yù)應(yīng)變對(duì)典型建筑結(jié)構(gòu)用16mn無縫鋼管兩種材料焊接接頭的基本力學(xué)性能和斷裂行為的影響。兩種材料焊接接頭在動(dòng)載和預(yù)應(yīng)變下的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均有所提高,但對(duì)其塑性影響均不大。常溫下,和靜載相比,50mm/和100mm/加載速率水平下,16Mn鋼焊縫和母材以及Q235B焊縫的斷裂韌度均有所提高,而對(duì)于Q235B母材其斷裂韌度明顯降低;而預(yù)應(yīng)變下,兩種材料焊縫和母材的斷裂韌度均有所降低。預(yù)應(yīng)變對(duì)材料斷裂韌度的影響更為不利,進(jìn)行6061鋁管梁柱節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)和選材中,應(yīng)該充分考慮預(yù)應(yīng)變對(duì)材料斷裂韌度的影響�，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在專用汽車開發(fā)中的應(yīng)用
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,專用汽車呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),但同時(shí)也面臨著激烈的市場競爭。這樣的情況下,生產(chǎn)廠家必須積極運(yùn)用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段來提升專用汽車的設(shè)計(jì)品質(zhì),縮短開發(fā)周期。本文概述了應(yīng)用于專用汽車開發(fā)中的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法,并舉例進(jìn)行了說明,以期能夠?qū)Ｓ闷囆袠I(yè)的技術(shù)進(jìn)步提供一些參考。
