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某高架桥改造工程钢箱梁力学性能.

某高架桥改造工程钢箱梁力学性能.
某高架桥改造工程钢箱梁力学性能.

某高架桥改造工程钢箱梁力学性能

箱梁由于良好的抗弯、抗扭性能和较大跨越能力而被广泛应用于交通建设中。钢箱梁与混凝土箱梁相比,有减少上部结构自重、获得更大的桥下净空、缩短施工工期等优点,故常被用于城市跨线桥梁、对施工周期有特殊要求的桥梁和大跨度桥梁等。某市BRT高架桥大量运用了连续钢箱梁,本文以该市(40+55+40)m的连续钢箱梁桥为例,对钢箱梁的受力状态作了较为系统的研究, 主要取得了如下成果:1.运用大型通用有限元计算软件Ansys,建立了全桥的空间模型。计算了八种荷载工况下钢箱梁的受力状态,各主要板件最大拉压应力位置,和局部应力集中程度。2.计算了极端偏载下的钢箱梁受力状态和支座反力,结果表明该结构具有足够的抗倾覆能力。 3.研究了主梁上翼缘的剪力滞问题,给

出了剪力滞分布规律。4.研究了项板倒T型加劲肋对剪力滞的影响,得出结论:单个加劲肋板厚在2?3mm寸即可达到改善剪力滞的效果。5.分析了桥面铺装钢纤维混凝土对正交异性钢桥面板剪力滞的影响,得到了一些有价值的结论。本文的研究成果为某市某高架桥工程提供了理论依据,也可为其他钢箱梁桥的设计和研究提供参考。同主题文章叵

[1].

钱寅泉,倪元增?箱梁剪力滞计算的翘曲函数法’[J].铁道学报?

1990.(02)

[2].

肖敏,李新平.连续曲线箱梁剪力滞效应分析’[J]. 中外公路.

2004.(04)

[3].

贺伟.电气化铁路钢箱梁拖拉跨越法施工’[J]. 桥梁建设.2005.(S1)

[4].

于传君,孙玉武.连续弯箱梁桥剪力滞效应分析’[J].东北公路.

2002.(01)

⑸.

张士铎,谢琪.箱型梁剪力滞系数及对规范条文的建议’[J]. 重庆交通学院学报.1986.(03)

⑹.

程海根,强士中.钢-混凝土组合简支箱梁剪力滞效应分析’[J]. 西南交通大学学报.2002.(04)

[7].

曹国辉,方志,周先雁,祝明桥,邓洁.影响薄壁箱梁剪力滞系数的几何

参数分析’[J].中外公路.2003.(01)

[8].

朱唯斌?钢箱梁制作和现场安装方法探讨’[J]. 广州建筑? 2005.(01)

[9].

季文玉,周超民?预应力RPC箱梁剪力滞效应分析’[J]. 中国铁道科

学.2007.(01)

[10].

万臻,李乔,毛学明.n型截面主梁斜拉桥剪力滞效应试验研究’[J]. 西南交通大学学报.2004.(05)

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钢箱梁桥的有限元分析

钢箱梁桥的有限元分析 1.钢箱梁桥的概述 在大跨度桥梁的设计中,恒载所占的比重远大于活载,随着跨度的增大,这种比例关系也越来越大,极大地影响了跨越能力。因此,从设计的经济角度来说,考虑减轻桥梁结构的自重是很重要的。钢材是一种抗拉、抗压和抗剪强度均很高的匀质材料,并且材料的可焊性好,通过结构的空间立体化,钢桥能够具有很大的跨越能力。 随着高强度材料和焊接技术的发展,以及桥梁设计、计算理论的发展和计算机技术发展,从50年代以来,钢梁桥地建设取得了长足的发展,欧洲相继建造了多座大跨钢桥。从前被认为不可能计算的复杂结构,现在能够通过计算机完成,并且计算结果与实测结果吻合较好。同过去相比,在相同的跨度与宽度的条件下,用钢量可减少15一20 %,工期与工程的造价也都减少很多,因此钢桥在大跨桥梁领域内具有相当强的优势和竞争力。 在构成钢桥的主要构件中,其翼缘和腹板均使用薄板,其厚度与构件的高度和宽度比都比较小,是典型的薄壁构件。它与以平面结构组合为主的桥梁结构分析有一定的区别,它涉及到很多平面结构中不常考虑的扭转问题,所以必须依据薄壁结构理论才能明了其应力和应变状态,其应力及变形应按照薄壁结构的理论进行计算。 由于钢箱梁桥是空间结构,结构在恒载或活载的作用下会发生弯一扭藕合。如果采用传统的计算手段和方法,计算模型要进行必要地简化,为了简化计算,一般的设计规范都要通过构造布置,使实际结构满足简化后的计算理论。实践表明在满足构造要求后,计算的精度能够满足实际地需要。但是这样的计算无法得到结构的一些特定部位的精确解,例如变截面和空间构件交汇的部位等。随着计算机技术和有限元理论的发展和进步,计算机的有限元法己成为现代桥梁的重要计算手段,不但有很高的效率而且可以根据实际的需要进行仿真分析,计算结果经验证与结构的实际结果吻合较好。当前结构的计算机仿真分析已成为一种广为应用的计算手段。 同一座桥梁可以采用不同的施工方法,但是成桥后的最终应力状态会有差异,结构的最终应力状态与安装过程密不可分。例如连续梁可采用满堂支架法和悬臂拼装法,两者成桥后的应力状态却有较大的区别。因此必须针对特定的施工方法,对施工过程中每一个施工阶段的结构应力进行计算,确保各个阶段的应力满足相关规范。 由于在制造和安装等原因,结构的最终状态会与设计状态有一定的差异,各国都通过制订有相关的规范来指导施工和竣工验收的标准。这些标准规是通过长期的实践与试验以及计算分析的基础上得出的,满足这些相关规范的要求一般就可以保证结构的安全性。但是由于实际结构是受力复杂的空间结构,特别是结构的一些局部范围可能在某一工况下处于较高的应力状态,而其他部为却处于相对较低的应力状态,这样不利于充分发挥材料的力学性能。现在可以通过大型通用有限元软件对大桥在使用过程中可能存在的各个工况的受力状态进行仿真分析,确定出结构不利的部位以及富余较大的部位,便于调整设计。 1.1本论文的研究目的 常用的计算机方法是将主梁转换成具有等效截面的梁单元计算,这种方法能够较好的从整体上考虑结构的空间特点,虽然也反映了空间结构的特点,但是它也存在以下明显的不足: 1. 不能准确模拟边界条件。例如支点的约束,梁单元通常只能简化为一点的约束,但是不管什么样的约束实际结构总是以面接触来实现的;

高架桥跨铁路钢箱梁顶推施工专业技术

高架桥跨铁路钢箱梁顶推施工技术 【内容提要】哈尔滨进乡街高架桥,由于主桥跨越铁路既有拉滨上下行线、香孙线、孙新线及站线和林机厂专用线。因此,钢箱梁架设采用顶推法。施工时利用钢箱梁的可拼装性,在桥一端的拼装平台将钢箱梁进行逐段拼装,在拼装完成后采用自锁式千斤顶步履式整体滑移顶推法,将整体钢箱梁顶推到位,再起梁,拆除滑道等辅助设施,安装支座,落梁,完成钢箱梁顶推施工。 【关键词】跨铁路桥;钢箱梁;顶推 1.前言 随着我国桥梁建设的发展,大跨度钢箱梁的顶推架设发已成为桥梁建设的一个重要发展方向。我公司承建的哈尔滨进乡街高架桥,由于主桥上跨铁路线,钢箱梁架设采用顶推法进行架设施工。顶推是将钢箱梁在桥跨的一侧沿桥纵轴线方向逐段拼装,钢箱梁下布设滑道和滑移装置,顶推钢箱梁,沿纵向滑移至预定桥跨,然后拆除辅助设施,移正钢梁,落梁就位。本项目钢箱梁顶推施工是我公司首次接触的一种新的行之有效的钢箱梁架设方式。 2.工程概况 本项目为哈尔滨市进乡街高架桥工程,西起三大动力路,东至三环路哈阿立交桥前,工程沿进乡街走向全长4130m。其中,高架桥起K0+800,向西上跨通乡街、拉滨铁路、华北路,终点K3+910,桥梁及引道全长3110m。我公司负责部分为高架桥上跨铁路拉滨下行线、香孙线、孙新线及站线和林机厂专用线,上跨铁路钢箱梁长131.672m。桥跨结构为40.836m+50m+40.836m,分别为27#-28#、28#-29#、29#-30#墩,梁高2m,钢箱梁宽是变截面结构,从25.3m渐变至15.8m;主梁钢结构重1798T。桥面纵坡0.4%—-1.5%。钢箱梁采用全焊钢箱梁四箱结构。我项目所承担的上跨铁路桥工程为全线重点难点工程。

机械工程材料习题 金属材料与热处理 工程材料 试题答案

机械工程材料习题金属材料及热处理工程材料试题答案 复习思考题1 1.写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。Akv、ψ、δ5 、σb 、σ0.2 、σs 、σe、σ 500、HRC、HV、σ-1、σ、HBS、HBW、E。 2.钢的刚度为20.7×104MPa,铝的刚度为6.9×104MPa。问直径为2.5mm,长12cm 的钢丝在承受450N的拉力作用时产生的弹性变形量(Δl)是多少?若是将钢丝改成同样长度的铝丝,在承受作用力不变、产生的弹性变形量(Δl)也不变的情况下,铝丝的直径应是多少? 3.某钢棒需承受14000N的轴向拉力,加上安全系数允许承受的最大应力为 140MPa。问钢棒最小直径应是多少?若钢棒长度为60mm、E=210000MPa,则钢棒的弹性变形量(Δl)是多少? 4.试比较布氏、洛氏、维氏硬度的特点,指出各自最适用的范围。下列几种工件的硬度适宜哪种硬度法测量:淬硬的钢件、灰铸铁毛坯件、硬质合金刀片、渗氮处理后的钢件表面渗氮层的硬度。 5.若工件刚度太低易出现什么问题?若是刚度可以而弹性极限太低易出现什么问题? 6.指出下列硬度值表示方法上的错误。12HRC~15HRC、800HBS、58HRC~62HRC、550N/mm2HBW、70HRC~75HRC、200N/mm2HBS。 7.判断下列说法是否正确,并说出理由。 (1)材料塑性、韧性愈差则材料脆性愈大。 (2)屈强比大的材料作零件安全可靠性高。 (3)材料愈易产生弹性变形其刚度愈小。 (4)伸长率的测值与试样长短有关,δ5>δ10 (5)冲击韧度与试验温度无关。 (6)材料综合性能好,是指各力学性能指标都是最大的。 (7)材料的强度与塑性只要化学成分一定,就不变了。 复习思考题2 1.解释下列名词:晶格、晶胞、晶粒、晶界、晶面、晶向、合金、相、固溶体、金属化合物、固溶强化、第二相弥散强化、组元。 2.金属的常见晶格有哪三种?说出名称并画图示之。 4.为什么单晶体有各向异性,而多晶体的金属通常没有各向异性? 5.什么叫晶体缺陷?晶体中可能有哪些晶体缺陷?它们的存在有何实际意义? 6.固态合金中固溶体相有哪两种? 7.固溶体的溶解度取决于哪些因素?复习思考题3 复习思考题3 1.概念: 过冷、过冷度、平衡状态、合金、相图、匀晶转变、共晶转变细晶强化、枝晶偏析、变质处理。 2.金属结晶的动力学条件和热力学条件是什么? 3.铸锭是否一定要有三种晶区?柱状晶的长大如何抑制? 4.合金结晶中可能出现的偏析应如何控制使之尽量减小? 5.本书图3-lOPb-Sn合金相图。 7.固溶体合金和共晶合金其力学性能和工艺性能各有什么特点?

工程材料力学性能-第2版课后习题答案

《工程材料力学性能》课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章 单向静拉伸力学性能 1、 解释下列名词。 1弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2.滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。 3.循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。 5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。 6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。 韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b 的台阶。 8.河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。 9.解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。 沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。 11.韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答:E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对组织不敏感的力学性能指标? 答:主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小,但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了,原子的本性和晶格类型未发生改变,故弹性模量对组织不敏感。【P4】 4、 试述退火低碳钢、中碳钢和高碳钢的屈服现象在拉伸力-伸长曲线图上的区别?为什么? 5、 决定金属屈服强度的因素有哪些?【P12】 答:内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。 外在因素:温度、应变速率和应力状态。 6、 试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险?【P21】 答:韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。

钢箱梁桥介绍

钢桁梁 由于钢材具有强度高、材质均匀、塑性及韧性良好和可焊性好等诸多优点;因此,用钢材建造的桥梁一一钢桥具有如下特点: (1)跨越能力大。由于钢材的强度高,在相同的承载能力条件下;与钢筋混凝土桥梁相比,钢桥构件的截面较小,所以钢桥的自重较轻, 最适合于建造大跨度的桥梁。 (2)最适合于工业化制造。钢桥构件一般都是在专业化的工厂由专用设备加工制作,不受季节的限制,加工制造速度快、精度高,质量容易得到控制,因而工业化制造程度高。 (3)便于运输。由于钢桥构件的自重较轻,特别是在交通不便的山区便于汽车运输。 (4)安装速度快。钢桥构件便于用悬臂施工法拼装,有成套的设备可用,拼装工艺成熟。 (5)钢桥构件易于修复和更换。 (6)钢材易锈蚀,故钢桥的养护费用高。另外,钢桥须防火,在列车通过时噪音大,故不宜在闹市区建造铁路钢桥。 钢桥可以根据不同的条件要求建成多种形式,其种类比其他材料制造的桥梁更多,主要可分为梁式体系、拱式体系及组合体系。

1. 梁式体系 按力学图式分梁式体系又可分为简支梁、连续梁、悬臂梁;按主梁的构造 形式分有板梁桥、桁梁桥、箱梁桥、结合梁桥。 2. 拱式体系 按力学图式分拱式体系可分为有推力拱和无推力拱;按拱肋的构造形 式分有版式、桁式、箱式。 3. 组合体系 这类桥型包括吊桥和斜拉桥,都是利用高强钢索来承重,吊桥(又称悬索桥)的承重构件是高强度钢索,恒载轻,跨越能力大。斜拉桥的承重构件是斜拉索和梁,其钢梁可以是板式、桁式或箱式,恒载较轻,风动力性能较吊桥好,故发展很快。 钢桥主体结构所用的钢材主要是碳素钢和低合金钢。20世纪50年代我国钢桥主要采用普通碳素钢一A3钢,该钢材由于含碳量较高 (0.14?0.22% ),可焊性差,只能进行铆接连接,如武汉长江大桥的主桥采用A3钢,该桥为连续铆接钢桁梁。用 A3钢建造大跨度桥梁时,构件截面尺寸大,从而增加用钢量并使钢桥的自重加大,因此, 20世纪50年代后期,我国开始研究在钢桥上采用能够焊接的国产高强度低合金钢一16q钢和16Mnq钢,如南京长江大桥采用16Mnq , 屈服点为 340MPa ,它比用A3钢节约钢材约15%。20世纪70年代,我国又成功研制出强度更高的15MnVNq钢,屈服点是420MPa ,又比用16Mnq钢节约钢材10%以上。21世纪,我国研制出另一种新型的桥梁用钢一14MnNbq

《工程材料力学性能》1231231321321321课后答案

第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 包申格效应:指原先经过少量塑性变形,卸载后同向加载,弹性极限(σP)或屈服强度(σS)增加;反向加载时弹性极限(σP)或屈服强度(σS)降低的现象。 度。是一个强度与塑性的综合指标,是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。(一)影响屈服强度的内因素 1.金属本性和晶格类型(结合键、晶体结构) 单晶的屈服强度从理论上说是使位错开始运动的临界切应力,其值与位错运动所受到的阻力(晶格阻力--派拉力、位错运动交互作用产生的阻力)决定。 派拉力: 位错交互作用力 (a是与晶体本性、位错结构分布相关的比例系数,L是位错间距。) 2.晶粒大小和亚结构 晶粒小→晶界多(阻碍位错运动)→位错塞积→提供应力→位错开动→产生宏观塑性变形。 晶粒减小将增加位错运动阻碍的数目,减小晶粒内位错塞积群的长度,使屈服强度降低(细晶强化)。 屈服强度与晶粒大小的关系:霍尔-派奇(Hall-Petch) σs= σi+kyd-1/2 3.溶质元素 加入溶质原子→(间隙或置换型)固溶体→(溶质原子与溶剂原子半径不一样)产生晶格畸变→产生畸变应力场→与位错应力场交互运动→使位错受阻→提高屈服强度(固溶强化)。 4.第二相(弥散强化,沉淀强化)

不可变形第二相:提高位错线张力→绕过第二相→留下位错环→两质点间距变小→流变应力增大。 不可变形第二相:位错切过(产生界面能),使之与机体一起产生变形,提高了屈服强度。 弥散强化:第二相质点弥散分布在基体中起到的强化作用。 沉淀强化:第二相质点经过固溶后沉淀析出起到的强化作用。 (二)影响屈服强度的外因素 1.温度:一般的规律是温度升高,屈服强度降低。原因:派拉力属于短程力,对温度十分敏感。 2.应变速率:应变速率大,强度增加。σε,t= C1(ε)m 3.应力状态:切应力分量越大,越有利于塑性变形,屈服强度越低。 缺口效应:试样中“缺口”的存在,使得试样的应力状态发生变化,从而影响材料的力学性能的现象。 9.细晶强化能强化金属又不降低塑性。 10.韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂更加危险?韧性断裂:是断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂 特征:断裂面一般平行于最大切应力与主应力成45度角。 断口成纤维状(塑变中微裂纹扩展和连接),灰暗色(反光能力弱)。 断口三要素:纤维区、放射区、剪切唇这三个区域的比例关系与材料韧断性能有关。 塑性好,放射线粗大 塑性差,放射线变细乃至消失。 脆性断裂:断裂前基本不发生塑性变形的,突发的断裂。 特征:断裂面与正应力垂直,断口平齐而光滑,呈放射状或结晶状。 注意:脆性断裂也产生微量塑性变形。 断面收缩率小于5%为脆性断裂,大于5%为韧性断裂。 。 第二章金属在其他静载荷下的力学性能 一、解释下列名词:

工程材料力学性能

《工程材料力学性能》(第二版)课后答案 第一章材料单向静拉伸载荷下的力学性能 一、解释下列名词 滞弹性:在外加载荷作用下,应变落后于应力现象。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材科从变形到断裂所消耗的功。 弹性极限:试样加载后再卸裁,以不出现残留的永久变形为标准,材料能够完全弹性恢复的最高应力。 比例极限:应力—应变曲线上符合线性关系的最高应力。 包申格效应:指原先经过少量塑性变形,卸载后同向加载,弹性极限(σP)或屈服强度(σS)增加;反向加载时弹性极限(σP)或屈服强度(σS)降低的现象。 解理断裂:沿一定的晶体学平面产生的快速穿晶断裂。晶体学平面--解理面,一般是低指数,表面能低的晶面。 解理面:在解理断裂中具有低指数,表面能低的晶体学平面。 韧脆转变:材料力学性能从韧性状态转变到脆性状态的现象(冲击吸收功明显下降,断裂机理由微孔聚集型转变微穿晶断裂,断口特征由纤维状转变为结晶状)。 静力韧度:材料在静拉伸时单位体积材料从变形到断裂所消耗的功叫做静力韧度。是一个强度与塑性的综合指标,是表示静载下材料强度与塑性的最佳配合。 二、金属的弹性模量主要取决于什么?为什么说它是一个对结构不敏感的力学性能指标? 答案:金属的弹性模量主要取决于金属键的本性和原子间的结合力,而材料的成分和组织对它的影响不大,所以说它是一个对组织不敏感的性能指标,这是弹性模量在性能上的主要特点。改变材料的成分和组织会对材料的强度(如屈服强度、抗拉强度)有显著影响,但对材料的刚度影响不大。 三、什么是包辛格效应,如何解释,它有什么实际意义? 答案:包辛格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降

材料力学性能试题(卷)集

判断 1.由内力引起的内力集度称为应力。(×) 2.当应变为一个单位时,弹性模量即等于弹性应力,即弹性模量是产生100%弹性变形所需的应力。(√) 3.工程上弹性模量被称为材料的刚度,表征金属材料对弹性变形的抗力,其值越大,则在相同应力条件下产生的弹性变形就越大。(×) 4.弹性比功表示金属材料吸收弹性变形功的能力。(√) 5.滑移面和滑移方向的组合称为滑移系,滑移系越少金属的塑性越好。(×) 6.高的屈服强度有利于材料冷成型加工和改善焊接性能。(×) 7.固溶强化的效果是溶质原子与位错交互作用及溶质浓度的函数,因而它不受单相固溶合金(或多项合金中的基体相)中溶质量所限制。(×) 8.随着绕过质点的位错数量增加,留下的位错环增多,相当于质点的间距减小,流变应力就增大。(√) 9.层错能低的材料应变硬度程度小。(×) 10.磨损、腐蚀和断裂是机件的三种主要失效形式,其中以腐蚀的危害最大。(×) 11.韧性断裂用肉眼或放大镜观察时断口呈氧化色,颗粒状。(×) 12.脆性断裂的断裂面一般与正应力垂直,断口平齐而光亮,长呈放射状或结晶状。(√) 13.决定材料强度的最基本因素是原子间接合力,原子间结合力越高,则弹性模量、熔点就越小。(×) 14.脆性金属材料在拉伸时产生垂直于载荷轴线的正断,塑性变形量几乎为零。(√) 15.脆性金属材料在压缩时除产生一定的压缩变形外,常沿与轴线呈45°方向产生断裂具有切断特征。(√)

16.弯曲试验主要测定非脆性或低塑性材料的抗弯强度。(×) 17.可根据断口宏观特征,来判断承受扭矩而断裂的机件性能。(√) 18.缺口截面上的应力分布是均匀的。(×) 19.硬度是表征金属材料软硬程度的一种性能。(√) 20.于降低温度不同,提高应变速率将使金属材料的变脆倾向增大。(×) 21.低温脆性是材料屈服强度随温度降低急剧下降的结果。(×) 22.体心立方金属及其合金存在低温脆性。(√) 23.无论第二相分布于晶界上还是独立在基体中,当其尺寸增大时均使材料韧性下降,韧脆转变温度升高。(√) 24.细化晶粒的合金元素因提高强度和塑性使断裂韧度K IC下降。(×) 25.残余奥氏体是一种韧性第二相,分布于马氏体中,可以松弛裂纹尖端的应力峰,增大裂纹扩展的阻力,提高断裂韧度K IC。(√) 26.一般大多数结构钢的断裂韧度K IC都随温度降低而升高。(×) 27.金属材料的抗拉强度越大,其疲劳极限也越大。(√) 28.宏观疲劳裂纹是由微观裂纹的形成、长大及连接而成的。(√) 29.材料的疲劳强度仅与材料成分、组织结构及夹杂物有关,而不受载荷条件、工作环境及表面处理条件的影响。(×) 30.应力腐蚀断裂并是金属在应力作用下的机械破坏与在化学介质作用下的腐蚀性破坏的叠加所造成的。(×) 31.氢蚀断裂的宏观断口形貌呈氧化色,颗粒状。(√) 32.含碳量较低且硫、磷含量较高的钢,氢脆敏感性低。(×) 33.在磨损过程中,磨屑的形成也是一个变形和断裂的过程。(√)

三跨连续钢箱梁桥板单元分析

三跨连续钢箱梁桥板单元分析 摘要:应用有限单元程序midas/civil分析各种荷载工况下的连续钢箱梁,薄壁钢箱梁用考虑横向剪切变形的板进行模拟,比较精确分析出钢箱梁的应力大小及分布,主应力及剪应力均符合要求。关键词:连续钢箱梁桥板单元有限元 对于跨度不大的连续钢箱梁桥,用板单元进行分析能得出应力云图来反映应力大小及分布。从而分析出薄壁箱梁在荷载作用下的最大主应力及剪应力的所在区域及数值。本文采用板单元建立模型,对三跨连续钢箱梁桥进行受力分析。 1.板壳基本理论 (1)薄板理论 薄板理论除采用弹性力学中材料均匀、连续、各向同性和线弹性假设外,通常称为kirchhoff的基本假定。 (2)中厚板理论 考虑横向剪切变形的板理论,一般称为中厚板理论或reissner理论。厚板理论是平板弯曲的精确理论。 (3)考虑横向剪切变形的壳理论 可考虑横向剪切变形的影响的理论,一般称为mindlin-reissner 理论,是将reissner关于中厚板理论的假定推广到壳中。 2.实桥建模与分析 2.1 实桥概况 实桥为40+65+50m连续钢箱梁桥,单箱三室斜腹板,顶、底板设u

型加劲肋板。钢箱梁采用钢材为q345d,顶板厚16mm,底板厚24mm,腹板厚16mm。 2.2有限元模型的建立 利用midas/civil建立有限单元模型,单元采用4节点平面应力单元,板厚为考虑加劲肋板,共建立了6506个单元。如图1所示。 2.3 计算结果分析 计算各种荷载工况为自重(st1),二期恒载(st2)2.7 kn/,支座不均匀沉降(sm)按10cm考虑,温度荷载(st3)按整体升温20℃考虑,汽车活载(mv)按双向四车道加载。进行荷载组合如下: 荷载组合ⅰ:1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm 荷载组合ⅱ:1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×mv 荷载组合ⅲ:1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×st3 荷载组合ⅳ:1.2×st1+1.2×st2+0.5×sm+1.4×mv+1.12×st3 各种荷载组合下主梁的最大最小主应力及最大剪应力见表1 根据《钢结构设计规范》(gb 50017-2003),厚度为16~35mm的q345钢板的抗拉、抗压和抗弯强度设计值为295mpa,抗剪强度设计值为170mpa。由分析结果可以看出应力均满足要求。 3.结语 (1)对于跨度不大的连续钢箱梁桥及特殊受力部位的薄壁钢箱梁结构,采用板单元进行建模分析,能够精确的得出应力云图来反映应力大小及分布,从而分析局部的主应力及剪应力,验算钢板是否会发生局部屈曲或剪切破坏。

工程材料力学性能-第2版答案 束德林

《工程材料力学性能》束德林课后答案 机械工业出版社 2008第2版 第一章单向静拉伸力学性能 1、解释下列名词。 1弹性比功:金属材料吸收弹性变形功的能力,一般用金属开始塑性变形前单位体积吸收的最大弹性变形功表示。 2.滞弹性:金属材料在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象称为滞弹性,也就是应变落后于应力的现象。 3.循环韧性:金属材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力称为循环韧性。 4.包申格效应:金属材料经过预先加载产生少量塑性变形,卸载后再同向加载,规定残余伸长应力增加;反向加载,规定残余伸长应力降低的现象。 5.解理刻面:这种大致以晶粒大小为单位的解理面称为解理刻面。6.塑性:金属材料断裂前发生不可逆永久(塑性)变形的能力。 韧性:指金属材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。 7.解理台阶:当解理裂纹与螺型位错相遇时,便形成一个高度为b的台阶。 8.河流花样:解理台阶沿裂纹前端滑动而相互汇合,同号台阶相互汇合长大,当汇合台阶高度足够大时,便成为河流花样。是解理台阶的一种标志。

9.解理面:是金属材料在一定条件下,当外加正应力达到一定数值后,以极快速率沿一定晶体学平面产生的穿晶断裂,因与大理石断裂类似,故称此种晶体学平面为解理面。 10.穿晶断裂:穿晶断裂的裂纹穿过晶内,可以是韧性断裂,也可以是脆性断裂。 沿晶断裂:裂纹沿晶界扩展,多数是脆性断裂。 11.韧脆转变:具有一定韧性的金属材料当低于某一温度点时,冲击吸收功明显下降,断裂方式由原来的韧性断裂变为脆性断裂,这种现象称为韧脆转变 12.弹性不完整性:理想的弹性体是不存在的,多数工程材料弹性变形时,可能出现加载线与卸载线不重合、应变滞后于应力变化等现象,称之为弹性不完整性。弹性不完整性现象包括包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性等 2、 说明下列力学性能指标的意义。 答:E 弹性模量 G 切变模量 r σ规定残余伸长应力 2.0σ屈服强度 gt δ金属材料拉伸时最大应力下的总伸长率 n 应变硬化指 数 【P15】 3、 金属的弹性模量主要取决于什么因素?为什么说它是一个对 组织不敏感的力学性能指标? 答:主要决定于原子本性和晶格类型。合金化、热处理、冷塑性变形等能够改变金属材料的组织形态和晶粒大小,但是不改变金属原子的本性和晶格类型。组织虽然改变了,原子的本性和晶格

《工程力学》课堂教学改革探索与实践

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3118800741.html, 《工程力学》课堂教学改革探索与实践 作者:李玉海郜少波 来源:《考试周刊》2013年第04期 摘要:根据高职类《工程力学》课程的特点,作者结合自身教学实践和学生学习过程中遇到的问题,总结了几种教学方法,主要有实例法、相似知识点比较、理论教学穿插力学史教育、课堂教学与实践相结合等。实践证明,多种教学方法的灵活运用不仅可以活跃课堂气氛,而且可以调动学生的学习热情,激发学生的学习兴趣和积极性,从而强化课堂教学效果。 关键词:《工程力学》教学改革教学方式 《工程力学》是我院机电一体化专业开设的一门专业基础课程。由于课程内容较多,理论性强,比较抽象,加之高职类学生基础比较薄弱,部分学生感到学习困难,逐渐丧失了学习兴趣,甚至产生厌学情绪。为改变这种状况,提高教学质量,笔者在多年的教学实践中结合高职学生学习过程出现的问题,不断探索新的教学方式和方法,积累了一些教学心得,总结起来主要有以下几点。 1.多举实例,加深学生对所学内容的理解 《工程力学》中的很多理论性内容比较抽象、难以理解,如果教师能在课堂教学中通过大量的实例进行说明,学生就能从中得到直接的感性认识,并结合所学的内容,由感性认知上升到理论认知,进而培养起浓厚的学习兴趣。比如:在讲授杆件的扭转变形时,可以举一些生活中的例子,如拧干毛巾上的水时,毛巾发生的变形就是扭转变形;天津大麻花的形状本身就是一种扭转变形。在讲剪切与挤压变形时,可以结合面条机压面条的例子进行讲解,告诉学生什么是挤压,什么是剪切。上面这三个实例简单、形象、易懂,教师继而引申到传动轴的扭转变形和材料的剪切与挤压变形,学生了解了前面所举的三个简单例子后,对于机械传动中轴发生的扭转变形和冲床、压力机的工作原理就不会感到很难理解。讲定轴转动时,教室里就有现成的例子,如,翻盖手机的旋转、笔记本的打开与闭合、电风扇的转动、门绕门轴的转动等。讲固定端约束时可以举底端埋在地下的电线杆和楼房的阳台或挑梁等。实例通俗易懂、容易理解,教师再因势利导,帮助学生实现从实例的感性认知到理论的理性认知的升华,他们对于抽象的理论就不再感到难以理解。“兴趣是最好的老师”,教师课堂上边讲理论边举实例,一方面能调动学生学习的兴趣和积极性,另一方面能使学生感到所学的内容不再空洞、枯燥、乏味,活跃课堂气氛,从而强化教学效果。 2.对于相似的知识点应加以总结比较,避免发生混淆 总结比较法是很重要的一种教学方法和学习方法,对形式或者内容相近的知识点进行总结比较分析,使学生弄清楚它们之间的联系和区别,避免把它们混淆在一起,张冠李戴,巩固所学的知识。如直杆拉(压)变形的胡克定律的一种表达式为:

工程材料力学性能答案

工程材料力学性能答案1111111111111111111111111111111111111 1111111111111111111111111111111111111 111111 决定金属屈服强度的因素有哪 些?12 内在因素:金属本性及晶格类型、晶粒大小和亚结构、溶质元素、第二相。外在因素:温度、应变速率和应力状态。试举出几种能显著强化金属而又不降低其塑性的方法。固溶强化、形变硬化、细晶强化试述韧性断裂与脆性断裂的区别。为什么脆性断裂最危险?21韧性断裂是金属材料断裂前产生明显的宏观塑性变形的断裂,这种断裂有一个缓慢的撕裂过程,在裂纹扩展过程中不断地消耗能量;而脆性断裂是突然发生的断裂,断裂前基本上不发生塑性变形,没有明显征兆,因而危害性很大。何谓拉伸断口三要素?影响宏观拉伸断口性态的

因素有哪些?答:宏观断口呈杯锥形,纤维区、放射区和剪切唇三个区域组成,即所谓的断口特征三要素。上述断口三区域的形态、大小和相对位置,因试样形状、尺寸和金属材料的性能以及试验温度、加载速率和受力状态不同而变化?断裂强度与抗拉强度有何区别?抗拉强度是试样断裂前所承受的最大工程应力,记为σb;拉伸断裂时的真应力称为断裂强度记为σf; 两者之间有经验关系:σf = σb (1+ψ);脆性材料的抗拉强度就是断裂强度;对于塑性材料,于出现颈缩两者并不相等。裂纹扩展受哪些因素支配?答:裂纹形核前均需有塑性变形;位错运动受阻,在一定条件下便会形成裂纹。2222222222222222222222222222222222 2222222222222222222222222222222222 2222 试综合比较单向拉伸、压缩、弯曲及扭转试验的特点和应用范围。答:单向拉伸试验的特点及应用:单向拉伸的应力状态较硬,一般用于塑性变形

大跨径曲线连续钢箱梁桥设计

黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI 2019年第7期(总第305期) No. 7,2019(Sum No. 305) 大跨径曲线连续钢箱梁桥设计 向红,曾爱 (贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵州贵阳550008) 摘要:针对下穿高速铁路,上跨河流和工厂的山岭重丘复杂地形条件,采用大跨径曲线钢箱梁桥进行跨越,对主跨144 m U 曲线连续钢箱梁进行了设计和计算,为山区交通、地形复杂条件下的城市道路连续钢箱梁桥设计提供参考。 关键词:大跨径;曲线梁;钢箱梁 中图分类号:U442 文献标识码:A 文章编号:1008 -3383(2019)07 -0128 -08 1工程概况 某大桥工程方案左、右两幅分别下穿高铁,同 时跨越河流及污水处理厂,为了避让,采用S 型曲 线分别穿越。左/右幅桥梁全长390/442 m,其余为 路基段。全线地形以山岭重丘为主,地势起伏较 大,结合沿线情况与功能、景观、环保等要求,分别 采用不同的结构形式与施工方案进行比较。在新 建桥型及跨径的选择上要充分考虑地形地势、现有 铁路桥墩及污水处理厂、所跨河流的影响,在桥梁 下部结构设计中应综合考虑场区地质情况和施工 条件等因素。考虑到连续钢箱梁结构方案在适应 场区特点,环境保护要求、保证施工工期方面优势 比较明显,因此将连续钢箱梁结构作为本桥施工图 设计方案。道路等级为城市主干道,单幅桥宽 n m,荷载标准为城市-A 级,设计时速50 km/h 。 2主桥上部钢结构设计 左/右幅主桥分采用(86 +140 +80)/(77 + 2 x 190 +77 ) m 变截面连续钢箱梁,引桥采用跨径为 40 m 等截面钢箱梁°下面仅介绍左幅(80 +140 + 86) m 三跨变截面连续钢箱梁° 左幅主桥跨中及端部断面中心梁高3 500 mm , 主墩顶断面中心梁高6 500 mm,梁高按二次抛物线 变化。主桥钢箱梁采用单箱单室断面,顶宽 19 000 mm,底板宽8 102 mm ,单侧悬臂宽(3 000 ~ tw ) m 叫tw 为腹板厚。桥面横坡均为0 5% ,通过 箱室内外侧腹板高度来调整形成,箱梁底板在横桥 向保持水平,钢板在箱梁内侧对齐。 主桥根据受力区域不同,不同梁段分别采用不 同厚度的钢板,全桥顶板统一采用厚度为22 mm 钢 板。距主梁根部中心线左右25 m 范围内,腹板厚 度为22 mm,其余区段腹板厚度为22 mm °距主梁 根部中心线左右25 m 范围内,底板厚度为32 mm ° 对于142 m 主跨去除20 m 范围后,其余区段底板 厚度为22 mm °对于边跨,在25~40 m 范围内底板 厚度为24 mm,其余区段厚度22 mm ° 顶板主要采用U 型加劲肋,悬臂边缘采用开口 肋,U 肋板厚8mm °底板加劲肋在主墩顶两侧范围 内,采用250 x22 mm,其余区段分别采用220 x 22 mm 和no X n mm °腹板水平加劲肋250 X 22 mm 和106 X n mm °为了节约钢材用量、减少自 重及施工操作空间方便性,梁高小于2.2 m 时箱室 内设置挖空横隔板,其余横隔板采用V 型横撑的形 式。为提高其整体和局部稳定性,除设置一定数量 的纵、横向加劲肋外,支座支撑处各设置实腹式横 隔板两道并开入孔。 主桥用钢采用Q345qD,全桥采用焊接工艺。全桥 划分为n 个梁段,最大梁段重量246.3 w 采用工厂制 造,预装检验合格后,运至现场拼装形成整体。 3主桥上部结构验算 3.】主梁验算 采用Midas Civil 和桥梁博士分别进行计算,全 桥划分为320个单元,全桥施工阶段共有2个,第1 阶段为安装钢箱梁阶段,第2阶段为施工桥面铺装 等二期恒载°两个软件的计算结果吻合较好,下面 仅给出主要计算结果° 承载能力极限状态,最大拉应力为06 MPa (出现 跨中截面的底板下缘),最大压应力为102 MPa(出现 墩顶截面的底板下缘);最大主拉应力为02 MPa,最大 主压应力为102 MPa,最大应力幅60 MPa (在距墩顶根 部约「4的底板处),满足规范要求。 正常使用状态,在汽车活载作用下的正负挠度 绝对值之和为19.8 cm,小于「500(L = 142 m ),满 足《公路桥梁钢结构设计规范》(JTG D62 -2215)) (以下简称规范)中的4. 2. 3条规定。恒载挠度通 过设置预拱度消5° 3.2主梁腹板验算 根据有限元计算结果,最大剪应力t = 86- 8 MPa ,结构重要性系数Y /=0 1,规范腹板剪应 力应满足 Y /T=95.5 MPa WEg #) =190 MPa ,满足要 (下转第no 页) 收稿日期:2019 -08 -29 作者简介:向红(1975 -),男,贵州遵义人,博士,高级工程师,研究方向:桥梁结构行为与工程应用 -195 -

高架桥钢箱梁施工方案(钢叠合梁、波折钢腹梁)

杭州市德胜东路(沪杭高速—文汇路) 改造提升工程 钢叠合梁、波折钢腹梁 初步安装思路 编制: 审核: 批准: 中天建设集团浙江钢构有限公司 二零一二年五月

目录 第一章工程概述 (3) 一. 综合说明 (3) 1.工程概况 (3) 2.现场吊装总体思路 (6) 3.工期总体安排 (6) 二. 工程采用标准与规范 (6) 第二章运输方案 (7) 一. 钢结构的装卸与堆放 (7) 1.钢构件的堆放 (7) 2.钢构件的装卸、运输 (8) 二. 运输路线 (8) 三. 运输作业程序 (9) 第三章吊装方案 (9) 一. 简述 (9) 二. 吊装前准备工作 (10) 三. 架桥机施工主要工艺流程 (11) 四. 架桥机架桥示意 (12) 五. 波折钢腹板的安装 (13) 1.波形钢腹板安装工艺流程 (13) 2.现安装准备 (13) 3.吊装及临时固定 (13) 第四章保证进度、质量、安全文明施工的技术措施 (17) 第五章季节性施工措施 (17) 第六章安全生产及环境职业健康应急预案 (17) 第七章施工总进度计划及施工机械、劳动力配备 (17) 第八章工程竣工验收及服务 (17) 第九章项目组织机构 (17)

第一章工程概述 一. 综合说明 1.工程概况 1. 1工程概述 本工程为杭州市德胜东路改造提升工程2标段。钢结构为三跨钢叠合梁和二联波形钢折梁。钢叠合梁为30米+50米+40米跨,墩号pm065~pm068,地处和睦港,桥宽25米,截面高约1.995米,桥面标高约18.67米;波形钢折梁单联为45米+75米+45米跨,共两联,一联墩号为pm035~pm038、地处九盛路与德胜路路口、一联墩号为pm054~pm057,地处德胜路与航海路路口。波折梁桥宽25米,截面高2.5米~4.5米,桥面标高16.2~20.77米。 钢叠合梁材质为Q345qD,用钢量约1300吨;波折钢腹梁材质为Q345D,用钢量约673吨。 30+50+40米钢叠合梁 45+75+45米波折钢腹梁 45+75+45米波折钢腹梁 平面布置图 无横梁处叠合梁断面图

(60m+60m+60m)连续钢箱梁桥上部结构分析

(60m+60m+60m)连续钢箱梁桥上部结构分析 (60+60+60)study on the calculation method of thin-walled steel box girder 姓名孙弢

设计资料 1.1要求 主梁为三跨一联的连续钢箱梁,位于半径R=650m的平面圆曲线上,跨径布置为(60+60+60)m,每幅桥顶面宽17.00m(0.50m防撞栏+16.00m车行道+0.50m防撞栏),箱梁顶板为单向横坡2%,箱梁中心线位置梁高1.8m,采用单箱三室闭合截面。桥面铺装为0.5cm 防水粘结层+3.0cm环氧沥青混凝土+4.0cm高弹改性沥青。 钢箱梁为正交异性板,一般截面:顶面板厚14mm,底面板厚14mm,设4道竖直腹板,厚度12mm,顶板采用U型加劲肋,厚8mm、高260mm、间距800mm;底板采用T型加劲肋,竖肋厚8mm、高120mm,水平肋厚10mm、100mm宽;腹板加劲肋厚度14mm、高度160mm,间距300mm;横隔板采用板结构, 间距2m,板厚为10mm。 图表 1 截面 ① 1.2材料 钢材Q345qd:弹性模量E=2.1×105MPa,剪切模量G=0.81×105MPa。 1.3荷载

① 恒载 钢材78.5kN/m3,铺装23kN/m3,防撞栏杆10kN/m。 ②活载 设计荷载:公路-Ⅱ级,双向四车道。 ③温度荷载 整体升温40℃、整体降温20℃。 ④支座沉降 12#、16#墩为0.5cm,13#、14#、15#墩0.8cm ⑤荷载组合 组合一:恒载+汽车 组合二:恒载+汽车+温度+沉降 第一章上部结构总体计算 3.1梁单元模型法 在autocad中建立截面与桥梁模型 将截面导入midascivil 中截面特性计算器spc生成截面文件,将桥梁模型导入midascivil,并将生成的截面文件导入到梁单元模型中 加入荷载,分析计算 图表 2生成单梁模型

某高架桥改造工程钢箱梁力学性能.

某高架桥改造工程钢箱梁力学性能 箱梁由于良好的抗弯、抗扭性能和较大跨越能力而被广泛应用于交通建设中。钢箱梁与混凝土箱梁相比,有减少上部结构自重、获得更大的桥下净空、缩短施工工期等优点,故常被用于城市跨线桥梁、对施工周期有特殊要求的桥梁和大跨度桥梁等。某市BRT高架桥大量运用了连续钢箱梁,本文以该市(40+55+40)m的连续钢箱梁桥为例,对钢箱梁的受力状态作了较为系统的研究, 主要取得了如下成果:1.运用大型通用有限元计算软件Ansys,建立了全桥的空间模型。计算了八种荷载工况下钢箱梁的受力状态,各主要板件最大拉压应力位置,和局部应力集中程度。2.计算了极端偏载下的钢箱梁受力状态和支座反力,结果表明该结构具有足够的抗倾覆能力。 3.研究了主梁上翼缘的剪力滞问题,给 出了剪力滞分布规律。4.研究了项板倒T型加劲肋对剪力滞的影响,得出结论:单个加劲肋板厚在2?3mm寸即可达到改善剪力滞的效果。5.分析了桥面铺装钢纤维混凝土对正交异性钢桥面板剪力滞的影响,得到了一些有价值的结论。本文的研究成果为某市某高架桥工程提供了理论依据,也可为其他钢箱梁桥的设计和研究提供参考。同主题文章叵 [1]. 钱寅泉,倪元增?箱梁剪力滞计算的翘曲函数法’[J].铁道学报? 1990.(02) [2]. 肖敏,李新平.连续曲线箱梁剪力滞效应分析’[J]. 中外公路. 2004.(04) [3]. 贺伟.电气化铁路钢箱梁拖拉跨越法施工’[J]. 桥梁建设.2005.(S1) [4]. 于传君,孙玉武.连续弯箱梁桥剪力滞效应分析’[J].东北公路. 2002.(01) ⑸. 张士铎,谢琪.箱型梁剪力滞系数及对规范条文的建议’[J]. 重庆交通学院学报.1986.(03) ⑹. 程海根,强士中.钢-混凝土组合简支箱梁剪力滞效应分析’[J]. 西南交通大学学报.2002.(04) [7]. 曹国辉,方志,周先雁,祝明桥,邓洁.影响薄壁箱梁剪力滞系数的几何 参数分析’[J].中外公路.2003.(01) [8].

江大工程材料力学性能习题解答

第一章 1、弹性变形的实质是什么?答:金属晶格中原子自平衡位置产生可逆位移的反映。 2、弹性模量E的物理意义?E是一个特殊的力性指标,表现在哪里? 答:材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。E=Z / &。弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标,其值越大,使材料发生一定弹性变形的应力也越大,即材料刚度越大,亦即在一定应力作用下,发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标,相当于普通弹簧中的刚度。特殊表现:金属材料的E是一个对组织不敏感的力 学性能指标,温度、加载速率等外在因素对其影响不大,E主要决定于金属原子 本性和晶格类型。 3、比例极限、弹性极限、屈服极限有何异同? 答:比例极限:应力应变曲线符合线性关系的最高应力(应力与应变成正比关系的最大应力);弹性极限:试样由弹性变形过渡到弹-塑性变形时的应力;屈服极限:开始发生均匀塑性变形时的应力。 4、什么是滞弹性?举例说明滞弹性的应用? 答:滞弹性:在弹性范围内快速加载或卸载后,随时间延长产生附加弹性应变的现象。应用:精密传感元件选择滞弹性低的材料。 5、内耗、循环韧性、包申格效应? 答:内耗:金属材料在在弹性区内加载交变载荷(振动)时吸收不可逆变形功的能力;循环韧性:? ??塑性区内???;包申格效应:金属材料经过预先加 载产生少量塑性变形(残余应变为1%~4%),卸载后再同向加载,规定残余伸长应力(弹性极限或屈服极限)增加,反向加载,规定残余伸长应力(特别是弹性极限在反向加载时几乎降低到零)的现象。 6、什么是屈服强度?如何确定屈服强度? 答:屈服强度Z s :开始产生塑性变形时的应力。对于屈服现象明显的材料,以下屈服点对应的应力为屈服强度;对于屈服现象不明显的材料,以产生0.2%残 余变形的应力为其屈服强度。 7、屈服强度的影响因素有哪些? 答:内因:①金属本性及晶格类型(位错密度增加,晶格阻力增加,屈服强度随之提高)②晶粒大小和亚结构(细晶强化)③溶质元素(固溶强化)④第二相(弥散强化和沉淀强化);外因:①温度(一般,升高温度,金属材料的屈服强度降低)②应变速率(应变速率硬化)③应力状态(切应力分量越大,越有利于塑性变形,屈服强度则越低)。 8、屈服强度的实际意义?答:屈服强度是金属材料重要的力学性能,它是工程上从静强度角度选择韧性材料的基本依据,是建立屈服判据的重要指标,钢的屈服强度对工艺性能也有重要影响,降低屈服强度有利于材料冷成形加工和改善焊接性能。 9、静力韧度的物理意义。答:金属材料在静拉伸时单位体积材料断裂前所吸收的功定义为静力韧度,它是强度和塑性的综合指标。 10、真实应力应变曲线与工程应力应变曲线有何不同?有何意义?真实应力应 变曲线的关键点是哪个点?答:工程应力应变曲线上的应力和应变是用试样标距部分原始截面积和原始标距长度来度量的,往往不能真实反映或度量应变;真实应力应变曲线则代表瞬时的应力和应变,更为合理,可以叠加,可以不记中间加载历史,只需知道试样的初始长度和最终长度。工程〉真实。关键点是B点,B点前是均匀塑性变形,后是颈缩阶

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