结构疲劳试验

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结构疲劳试验(终)课件

结构疲劳试验(终)课件
工作。
试验结束
当试样发生断裂或达到预 定的试验次数时,结束试
验。
疲劳试验的设备
疲劳试验机
用于施加循环应力和应变的主要设备,可分 为旋转弯曲疲劳试验机和振动疲劳试验机等。
试验夹具
用于监测试样在试验过程中的各种参数,如 应力、应变等。
传感器和测量仪器
用于安装和固定试样的辅助设备,需根据试 样形状和尺寸进行定制。
加载系统
将试样安装在试验机上, 并调整加载系统,确保试 样受到所需的应力或应变。
疲劳损伤监测
在试验过程中,通过各种 方法监测试样的疲劳损伤, 如裂纹扩展、应力分布等。
01
02
03
04
05
试样准备
根据试验要求,选择合适 的试样,并进行必要的处 理,如表面处理、安装等。
循环加载
对试样施加循环应力或应 变,使试样在交变载荷下
非线性疲劳寿命预测模型
考虑到结构在循环加载过程中的非线 性行为,如塑性变形和应变硬化,采 用非线性累积损伤理论进行寿命预测。
疲劳寿命的影响因素
01
载荷条件
包括最大载荷、最小载荷、应 力幅、平均应力等,对疲劳寿 命有显著影响。
02
材料性能
材料的强度、韧性、硬度等性 能参数对疲劳寿命具有重要影 响。
03
环境疲劳试验
在模拟实际使用环境条件下,测 试材料或结构的疲劳性能,包括 温度、湿度、腐蚀等环境因素。
01
高周疲劳试验
适用于测试低应力水平下材料的 疲劳性能,通常测试频率较低。
02
03
断裂力学试验
通过测试材料的韧性、强度和断 裂韧性等参数,评估材料的疲劳 性能。
04
02
结构疲劳试验方法

结构设计知识:疲劳试验在结构设计中的应用

结构设计知识:疲劳试验在结构设计中的应用

结构设计知识:疲劳试验在结构设计中的应用疲劳试验是一种重要的结构设计测试方法。

在结构设计中,疲劳试验的应用非常广泛,可以帮助工程师了解材料、构件等在长期使用过程中的承载能力和疲劳寿命,为结构的设计提供参考。

一、什么是疲劳试验疲劳试验是指在不断交替的载荷作用下,测试材料或构件在较长时间内的疲劳性能。

疲劳试验是结构设计中重要的实验方法之一,可以帮助工程师判断材料或构件在常规静态负荷下出现的疲劳断裂问题是否会在实际使用中发生。

在疲劳试验中,疲劳载荷可以是交替的拉伸应变或压缩应变、无限疲劳载荷或剪切应力等。

二、疲劳试验在结构设计中的应用1.了解结构的寿命在结构设计中,通过疲劳试验,可以了解材料或构件在经历长期使用后的承载能力和疲劳寿命。

在设计过程中,工程师可以根据材料或构件的疲劳试验数据进行分析,确定结构的使用寿命,从而更好地保证结构的安全性和稳定性。

2.评估模型的可靠性在结构设计中,建立模型是一个非常重要的环节。

通过疲劳试验,可以评估模型的可靠性。

疲劳试验结果可以用来校准模型的计算数据,提高模型的准确性。

3.优化构件结构设计在结构设计过程中,疲劳试验可以帮助工程师优化构件的结构设计。

通过疲劳试验数据,工程师可以了解极限载荷、载荷次数等参数,从而调整构件的尺寸、材料等参数,进一步提高结构的安全性和稳定性。

三、疲劳试验的局限性1.时间和成本高相对于常规静态负荷试验而言,疲劳试验需要更长的时间和更高的成本。

在进行疲劳试验的过程中,材料或构件需要经过长时间的稳定载荷和恒定载荷。

这对试验设备和人力资源都有很高的要求,所以疲劳实验的成本也比较高。

2.疲劳载荷难以模拟在实际使用中,疲劳载荷可以是复杂的、多方向的载荷,这些载荷非常难以模拟加在材料或构件上。

同时,在试验过程中,载荷的稳定性和准确性也非常重要,如果不能保证载荷的准确性,则疲劳试验的结果将失去参考价值。

四、结论总而言之,疲劳试验在结构设计中的应用非常广泛。

混凝土结构疲劳性能检测技术规范

混凝土结构疲劳性能检测技术规范

混凝土结构疲劳性能检测技术规范一、前言混凝土结构是现代建筑中常见的基础和主要承重结构,其安全性和稳定性是非常重要的。

然而,混凝土结构在长期使用和受到外力作用的情况下,容易出现疲劳问题,不仅会影响结构的使用寿命,还可能导致严重的安全事故。

因此,对混凝土结构进行疲劳性能检测具有重要的意义。

本文将详细介绍混凝土结构疲劳性能检测的技术规程。

二、检测设备和工具1. 金属疲劳试验机:用于对混凝土试件进行疲劳试验;2. 电子测力计:用于测量混凝土试件的受力情况;3. 金属切割机:用于将混凝土试件切割成标准尺寸;4. 涂料:用于涂抹在混凝土试件表面,以保护试件表面不受损伤;5. 其他配件:如夹具、电线等。

三、试件制备1. 混凝土试件的制备应符合国家相关标准;2. 制备混凝土试件时,应根据实际需要选择试件尺寸和形状;3. 制备的混凝土试件应符合以下要求:(1)试件应具有一定的代表性;(2)试件应具有足够的强度和刚度;(3)试件表面应平整光滑,无明显缺陷和损伤。

四、试验方法1. 试件的测量和标记(1)测量试件的尺寸和重量,并记录;(2)在试件上标记试验编号、试件尺寸、试验日期等信息,以便于后续的数据处理和分析。

2. 试件的疲劳试验(1)将试件夹紧在金属疲劳试验机上;(2)设置试验条件,包括试验频率、载荷幅值、试验次数等;(3)开始试验,记录试件的受力情况,并及时处理数据。

3. 数据处理(1)根据试验数据计算出试件的应力、应变、位移等参数;(2)绘制应力-循环次数曲线,分析试件的疲劳性能;(3)根据试验结果,对试件的疲劳寿命进行预测和评估。

五、注意事项1. 试件的制备应严格按照要求进行,避免制备不合格试件;2. 试验过程中应及时记录试件的受力情况和试验条件;3. 试验结束后应对试验设备和试件进行清洁和维护;4. 对于试验中出现的问题,应及时处理和记录。

六、结论本文介绍了混凝土结构疲劳性能检测的技术规程,包括试件制备、试验方法、数据处理和注意事项等方面的内容。

钢结构建筑的疲劳试验与评估

钢结构建筑的疲劳试验与评估

钢结构建筑的疲劳试验与评估钢结构建筑是现代建筑中的一种主要形式之一,其所表现的结构美观、坚固、耐用等特点,深受人们的喜爱。

但是长期使用及环境因素的影响,钢结构建筑也存在着问题,其中最为严重的是疲劳问题。

疲劳问题的解决不仅关系到钢结构建筑的使用寿命,还涉及到人们的生命财产安全。

因此,加强钢结构建筑的疲劳试验与评估显得尤为重要。

一、疲劳问题的表现及危害疲劳问题指的是结构内部存在的裂纹,这些裂纹是钢结构承受交变载荷引起的。

卸载后,这些裂纹会随着时间的推移而扩大,在某个时刻,整个结构就会发生不可逆的破坏。

因此,疲劳问题对钢结构建筑的使用寿命和安全性构成了威胁。

二、疲劳试验的重要性疲劳试验是指在循环载荷下对结构进行试验,获得结构在疲劳破坏之前能够承受的循环载荷次数。

疲劳试验可以帮助人们了解钢结构的疲劳性能,找出隐患,并确定结构的使用寿命。

三、疲劳试验的方法和要点疲劳试验的方法有很多种,其中常见的有恒振幅疲劳试验和非恒振幅疲劳试验。

恒振幅疲劳试验就是指在相同的载荷下进行试验,而非恒振幅疲劳试验则是指在不同的载荷下进行试验。

为了保证疲劳试验的准确性和可靠性,还应该注意以下要点:1.试验负荷:试验负荷应该以实际使用负荷为基础,同时在试验中需要将最大载荷设定为实际使用负荷的两倍左右。

2.试验频率:为了使试验结果能够反应结构在实际使用中的疲劳情况,试验频率应该与实际使用频率相匹配。

3.试验过程:试验过程应该尽可能贴近实际使用情况,并在试验中不断记录结构变形情况及试验数据。

四、疲劳评估的方法和要点除了疲劳试验之外,疲劳评估也是判断钢结构疲劳性能的重要方法。

常见的疲劳评估方法有等效应力法、寿命预测法和疲劳极限法等。

疲劳评估要点主要包括以下几个方面:1.应力连通性:要合理设计结构,减小应力集中,并防止应力集中的部位发生裂纹。

2.材料选择:要根据结构实际使用情况和力学要求选择合适的材料。

3.安装与维护:要根据钢结构使用特点和环境特点,采取有效的安装维护措施。

飞机疲劳试验大纲

飞机疲劳试验大纲

飞机疲劳试验大纲一、试验目的本次试验旨在评估飞机在长时间运行和特殊环境下的疲劳性能,以验证其结构的可靠性和耐久性。

二、试验对象本试验选择一架类型机进行测试,包括机身、机翼、动力系统、附件等相关部件。

三、试验条件1.试验持续时间:连续X小时。

2.温度和湿度:试验期间温度范围在X℃~X℃,相对湿度保持在X%~X%之间。

3.压力条件:压强维持在XPa。

4.飞行模式:采用模拟器模拟典型飞行模式。

四、试验内容1.结构疲劳试验- 选择代表性航班任务,进行多次往返飞行模拟,以重复受到载荷和震动压力,模拟实际运营环境。

- 记录并监测飞机在试验过程中发生的载荷变化和结构疲劳情况。

2.燃油系统疲劳试验- 连续对燃油系统进行模拟运行,观察系统在疲劳状态下的工作情况。

- 检测并记录系统在试验过程中可能产生的漏油、泄漏等异常情况。

3.电子设备疲劳试验- 在模拟运行过程中,对飞机内各种电子设备进行持续运行测试,以验证其在高温、低温和高湿度环境下的可靠性和耐久性。

- 记录设备在试验过程中是否产生故障、电气隔离或其他异常现象。

- 对机载设备如座椅、卫生间等进行连续使用测试,以验证其在实际运营中的耐用性。

五、试验结果评估1.通过数据分析和实验结果评估,总结飞机在试验过程中表现出的结构疲劳情况、燃油系统疲劳情况及其他关键部件的可靠性。

2.根据结果评估,提出适当的改进措施和建议,以提高飞机的可靠性和耐久性。

六、安全措施1.根据相关安全规定,制定详尽的安全操作程序,并确保试验人员严格执行。

2.在试验过程中,对可能存在的安全风险进行全面评估并采取相应措施,确保试验人员和试验设备的安全。

备注:本试验大纲仅作为参考使用,具体试验内容和条件应根据实际情况进行调整和制定,以确保试验目的的实现和试验安全的保障。

混凝土结构疲劳试验技术规程

混凝土结构疲劳试验技术规程

混凝土结构疲劳试验技术规程一、前言混凝土结构在使用过程中,受到多种外界因素的影响,如温度变化、荷载变化、风化等,长时间使用后,会出现结构疲劳现象,从而影响结构的安全性和耐久性。

为了保证混凝土结构的安全性和耐久性,必须对混凝土结构进行疲劳试验,以判断其结构的抗疲劳性能。

本文旨在提供混凝土结构疲劳试验技术规程,以便工程师和技术人员进行混凝土结构的疲劳试验。

二、试验设备1. 试验机:试验机应符合GB/T 2611《金属材料拉伸试验方法》的要求,能够进行疲劳试验。

2. 试件制备设备:包括混凝土搅拌机、模具、压力机等。

3. 测量设备:应包括应变计、位移计、温度计等测量设备。

三、试验试件制备1. 试件类型:试件应为圆柱形或正方形截面的混凝土试件,尺寸应符合GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求。

2. 试件制备:试件应按照GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求制备,试件表面应平整、光滑、无明显缺陷。

3. 试件标记:试件应在制备过程中,用防水笔标记试件编号和试件方位,以便后续的试验数据分析。

四、试验方法1. 试验环境:试验室环境应符合GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求,试验室内温度应保持在20℃±2℃,相对湿度应保持在(60±5)%。

2. 试验参数:试验应按照设计要求进行,包括试件的应力、应变、频率等参数,试验参数应符合GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求。

3. 试验过程:试验过程应严格按照试验参数进行,试验过程应记录试件的应力、应变、位移等参数,试验过程中应注意试件的变形情况和试件表面的裂缝情况。

4. 试验终止:试验应按照设计要求终止,试验终止时,应记录试件的破坏形态和破坏位置。

五、试验数据处理1. 数据采集:试验过程中应记录试件的应力、应变、位移等参数,数据应准确无误。

2. 数据处理:试验数据应进行统计和分析,包括试件的疲劳寿命、疲劳极限、疲劳裂缝扩展速率等参数,数据处理应符合GB/T 50081-2002《混凝土结构设计规范》的要求。

疲劳试验

疲劳试验
第七节 结构疲劳试验
• 疲劳:结构物或构件在重复荷载作用下达 到破坏时的应力比其静力强度要低的多。 结构疲劳试验的目的就是要了解在重复荷 载作用下结构的性能和其变化规律。 • 为什么对结构构件 —— 特别是钢筋混凝土 构件的疲劳性能的研究比较重视?
一、疲劳试验项目
结构疲劳试验按试验目的的不同可分为研究性疲 劳试验和检验性疲劳试验两类。 研究性疲劳试验一般包括以下内容:开裂荷载和 开裂情况;裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载 重复次数的变化;最大挠度及其变化;疲劳极限; 疲劳破坏特征。 检验性疲劳试验一般包括以下内容:抗裂性能; 开裂荷载、裂缝宽度及开展情况;最大挠度的变 化情况。
(2)疲劳试验的应变测量 动态或静动态应变仪测量。 裂缝测量:裂缝的开始出现和微裂缝的宽度很重要。 目前利用光学仪器或应变传感器电测。
(3)疲劳试验的挠度测量
(4)疲劳试验的安装 疲劳试验需要连续进行时间很长,振动荷载很大,试件安装及试验过程中需 要充分注意安全措施。 (1)试件安装时,严格对中,保证平稳,尽可能不用分配梁,如需多点加载 可用多个脉冲千斤顶。要在砂浆找平层的强度足够时才能做试验。 (2)试验过程中,要经常巡视,发现隐患,立刻排除。 (3)注意安全防护,设置支架等保护措施。
二、疲劳试验荷载
(一)疲劳试验荷载取值: 疲劳试验的上限荷载Qmax是根据构件在最大标准 荷载最不利组合下产生的弯矩计算而得,荷载下限 根据疲劳试验设备的要求而定。
(二)疲劳试验荷载速度 荷载频率不应使构件和荷载架发生共振,同时 应使构件在试验时与实际工作时的受力状态一致, 为此荷载频率与构件固有频率应满足一定条件:
【思 考 题】
1.列举几个建筑工程中需要考虑振动问题的方面? 2.结构动载试验主要包括哪三类情况? 3.测振系统由哪几部分组成?画出仪器组成框图, 并说明各部分的作用?什么是压电效应? 4.动载试验中产生动荷载的方法有哪几种? 5.何为结构的动力反应与动力特性?它们有何区别? 6.结构动力特性试验测定方法有哪三种?简述共振 法的测定原理? 7.光线示波器的工作原理?

直升机结构件疲劳特性试验载荷计算方法

直升机结构件疲劳特性试验载荷计算方法

直升机结构件疲劳特性试验载荷计算方法1.引言直升机结构件的疲劳特性试验是直升机设计和制造过程中的重要环节。

通过对直升机结构件进行疲劳试验,可以评估材料的疲劳性能、确定结构件的疲劳寿命,为直升机的安全飞行提供依据。

试验载荷的合理确定对于试验结果的准确性和可靠性具有重要意义。

本文将介绍直升机结构件疲劳特性试验载荷的计算方法,以期为相关工程技术人员提供参考。

2.试验载荷计算方法2.1 疲劳载荷的确定直升机结构件疲劳特性试验需要确定试验载荷的大小和分布,以模拟实际飞行中的载荷情况。

一般来说,直升机飞行中的载荷主要包括静载荷、动载荷和冲击载荷。

静载荷是指直升机在飞行和停机状态下产生的常态载荷,如自重、配重等;动载荷是指直升机在飞行和操纵过程中产生的动态载荷,如升降、加速、减速等;冲击载荷是指直升机在起飞、着陆和颠簸飞行中产生的瞬时冲击载荷,如冲击和颠簸载荷。

试验载荷的确定需要综合考虑这些不同类型的载荷,并进行合理的组合。

2.2 分析载荷的测量在确定试验载荷后,需要进行载荷的测量和分析工作。

载荷测量可以采用各种传感器和测量设备,如应变片、加速度计、力传感器等,对直升机结构件在试验载荷下的应力、应变和振动情况进行测量和记录。

通过分析这些测量数据,可以了解结构件在不同载荷情况下的响应特性,为疲劳试验的后续工作提供重要参考。

2.3 载荷历程的建立在进行直升机结构件疲劳试验时,需要根据实际飞行载荷情况建立试验载荷的历程。

载荷历程的建立需要综合考虑直升机的不同飞行状态和操纵动作,如起飞、爬升、巡航、下降、进近和着陆等过程中产生的载荷情况。

通过合理建立试验载荷的历程,可以模拟实际飞行中的载荷情况,为试验结果的准确性和可靠性提供保障。

直升机结构件疲劳试验载荷的相对应规范需要进行合理确定。

一般来说,直升机结构件的疲劳特性试验需要符合国际航空标准和规范的要求,如美国联邦航空局(FAA)的要求、欧洲航空安全局(EASA)的要求等。

复合材料结构的疲劳试验研究

复合材料结构的疲劳试验研究

复合材料结构的疲劳试验研究随着科技的不断发展,复合材料在工程结构中的应用越来越广泛。

由于复合材料优异的物理和力学特性,它被广泛应用于航空、汽车、海洋、电子等领域。

然而,在复合材料结构应用的过程中,疲劳寿命成为制约其使用的重要因素。

因此,研究和分析复合材料结构的疲劳试验变得越来越重要。

一、复合材料的疲劳特性在研究复合材料结构的疲劳试验之前,我们需要了解复合材料的疲劳特性。

复合材料的疲劳行为受到许多因素的影响,包括应力水平、振荡幅值、振荡频率等。

由于复合材料是由多种材料组成的,因此它的疲劳行为也受到这些材料的影响。

例如,复合材料中纤维的方向、大小、排列方式等都会影响它的疲劳寿命。

复合材料疲劳行为的研究主要包括疲劳试验和疲劳模型。

疲劳试验通常是通过施加不同的应力水平、振荡幅值和振荡频率来研究材料在不同工况下的疲劳寿命。

而疲劳模型则是通过分析试验数据,建立材料的疲劳寿命和施加应力之间的关系,以预测材料在实际工作条件下的疲劳寿命。

二、复合材料结构的疲劳试验方法复合材料结构的疲劳试验是评估复合材料结构在实际工作条件下的疲劳寿命的一种方法。

这种试验通常采用恒幅加载或变幅加载的方式来模拟材料在实际工作条件下的疲劳状态。

恒幅加载试验是在相同的应力水平下进行的,而变幅加载试验则是在不同的应力水平下进行的。

在复合材料结构的疲劳试验过程中,需要对试验的参数进行精确测量。

这些参数包括振幅、振动频率、应力幅、应力比、位移等。

此外,还需要测量复合材料试样表面的裂纹长度、裂纹方向和裂纹密度等参数,以评估试样的疲劳损伤程度。

三、复合材料结构疲劳试验的实例以复合材料制成的梁为例,来探讨复合材料结构疲劳试验的实施过程。

首先,需要根据实际工况和材料特性选择适当的试验参数。

例如,梁的载荷大小和载荷方向、振动频率、振幅等参数。

然后,需要制备符合要求的试验样品,通常采用层压法制备。

制备好的试验样品需要进行预处理,例如剪切、打砂等处理,以保证试样表面的光滑度和均匀性。

结构疲劳试验定义

结构疲劳试验定义

结构疲劳试验定义
结构疲劳试验是用来评估结构件在经受疲劳载荷后性能变化的一种实验技术。

结构疲劳是指结构件在反复加载和卸载后出现的加速性能降低,故障发生。

结构疲劳试验旨在研究和评估结构疲劳特性,为结构设计和寿命预测提供必要的数据,以减少结构失效的可能性。

结构疲劳试验的基本原理是以生产高负荷为基础,以轻正载荷低负荷为特征,继续重复加载和卸载直到出现故障为止。

按照这种方式,根据测试负荷和受试件的数量,不同的测试模式可以被选择。

据此,结构疲劳试验可以分为冲击试验、持久性试验和涡轮试验三类。

冲击试验,又称冲击疲劳试验,是以连续的冲击负载加载到样件上,直接测定破坏时样件的累积滞后负荷的试验方法。

这一类的测试方式是用于测试结构件在冲击状态下的可靠性的,是工程结构试验中常用的手段之一。

持久性试验,也称恒定负荷试验,是指以恒定负荷加载到样件上,计数受试件在规定负荷下的破坏数量,测定样件的可靠性的试验方法。

该试验适用于低循环负荷,也可模拟衰减负荷来评估结构件的寿命。

涡轮试验,也称为涡轮疲劳试验,是指以高循环负载加载到样件上,根据涡轮运动原理计算受试件滞后负荷的试验方式。

这种方法适用于模拟高循环负荷损伤的结构,它能够更好的反映结构的可靠性特性,是近几年发展较快的结构疲劳试验方式。

结构疲劳试验有以下几个重要的步骤,包括:材料的特性评价、模型的确定及算法的开发、试验台的制造及安装、疲劳载荷的补偿、确定疲劳负荷幅值范围、试验前准备及数据采集,以及受试件故障研究分析。

船体结构典型节点疲劳模型试验

船体结构典型节点疲劳模型试验

船体结构典型节点疲劳模型试验船体结构典型节点疲劳模型试验是指在船体结构的设计过程中,通过试验的方式来验证船体结构的疲劳性能。

通过这种试验,可以评估船体结构的疲劳寿命,从而提高船舶的安全性和可靠性。

本文将介绍船体结构典型节点疲劳模型试验的主要内容和步骤。

一、试验准备1.选择试验节点在进行试验之前,需要根据实际情况选择试验节点。

试验节点应该是船体结构的典型节点,如连接板、纵肋、横肋等。

这些节点在实际船舶中经常受到疲劳破坏的影响,因此选择这些节点进行试验可以更好地评估船体结构的疲劳性能。

2.制作试验模型根据所选择的试验节点,需要制作相应的试验模型。

试验模型应该具有与实际船体结构相似的几何形状和尺寸。

制作试验模型需要使用一些特殊的材料,如钢板和焊接材料等。

在制作试验模型时,需要遵循制造工艺和质量要求,确保试验结果的准确性和可靠性。

3.装配试验台架试验台架是支撑试验模型的重要设备,其质量和稳定性关系到试验结果的准确性和可靠性。

在装配试验台架之前,需要根据试验模型的尺寸和重量设计合适的支撑结构。

试验台架应该具有足够的刚性和稳定性,以保证试验模型的受力状态和变形情况与实际船舶相似。

二、试验步骤1.加载试验模型在进行试验之前,需要进行预加载。

预加载的目的是消除模型自身的应力,使模型达到稳定的状态。

加载试验模型时需要确保试验模型的受力状态和变形情况与实际船舶相似。

按照设计要求和试验方案逐步增加荷载,直至试验模型发生疲劳破坏。

2.记录试验数据试验过程中需要记录试验数据,并及时采取必要的措施进行数据处理。

试验数据包括受力情况、变形情况、振动情况等,这些数据是评估试验结果的重要依据。

3.分析试验结果试验结束后,需要对试验结果进行分析。

通过分析试验数据,可以得出试验模型的疲劳寿命以及其它相关参数。

如果试验结果不符合设计要求,需要进行相应的技术改进或设计调整。

三、试验结论通过船体结构典型节点疲劳模型试验,可以评估船体结构的疲劳性能,提高船舶的安全性和可靠性。

混凝土结构的疲劳试验方法

混凝土结构的疲劳试验方法

混凝土结构的疲劳试验方法疲劳试验是混凝土结构研究中常用的一种试验方法。

本文将详细介绍混凝土结构的疲劳试验方法,包括试验前的准备工作、试验过程中的操作步骤以及试验后的数据处理和分析。

一、试验前的准备工作1. 设计试验方案在进行疲劳试验之前,需要制定一个合理的试验方案。

首先需要确定试验目的和试验参数,如载荷幅值、载荷频率、试件尺寸等。

然后根据试验目的和试验参数,设计出试件结构和试验装置。

2. 制备试件根据试验方案,制备混凝土试件。

试件的尺寸和形状应符合试验要求。

试件需要经过充分的养护,以确保试件达到设计强度。

3. 安装试验装置根据试验方案,安装试验装置。

试验装置应稳定可靠,能够对试件施加规定的载荷。

试验装置需要经过校准,以确保施加的载荷符合试验要求。

4. 调试试验系统在进行试验之前,需要对试验系统进行调试。

包括调试试验装置、传感器、数据采集系统等。

调试过程中需要检查各个部件的工作状态,确保试验系统正常运行。

二、试验过程中的操作步骤1. 施加载荷在试验过程中,需要按照试验方案施加规定的载荷。

载荷可以是单向载荷或双向载荷,载荷幅值和频率需要根据试验要求进行调整。

同时,需要记录载荷的变化过程,以便后续的数据处理和分析。

2. 监测试件变形和裂缝情况在试验过程中,需要对试件的变形和裂缝情况进行监测。

可以使用应变计、位移传感器等监测试件的变形情况,使用显微镜等检查试件的裂缝情况。

监测数据需要及时记录,并及时进行分析和处理。

3. 维护试验装置和传感器在试验过程中,需要定期对试验装置和传感器进行维护。

包括清洁、校准等。

特别是对于传感器,需要确保其精度和可靠性,以保证监测数据的准确性和可靠性。

4. 调整试验参数在试验过程中,如果发现试验参数不符合要求,需要及时进行调整。

如调整载荷幅值和频率等。

试验参数的调整需要根据试验目的和试验结果进行合理的判断和决策。

三、试验后的数据处理和分析1. 数据处理在试验结束后,需要对试验数据进行处理。

结构疲劳试验..

结构疲劳试验..
结构疲劳试验
1.疲劳试验的历史及实例 2.疲劳试验的内容 3.疲劳试验机 4.结构疲劳试验的方法 5.混凝土受弯构件疲劳破坏的标志 6.疲劳试验的观测 7.疲劳试验试件的安装 8.混凝土疲劳性能试验研究现状
1.疲劳试验的历史
• 1829年德国人阿尔贝特(J.Albert)为解决矿山卷扬 机服役过程中钢索经常发生突然断裂,首先以10次 /分的频率进行疲劳试验。
接触式测振仪、差动式位移计、电阻应变式位 移传感器或百分表(停机作静载试验时)。
7.疲劳试验试件的安装
钢拉伸疲劳断裂

疲劳破坏过程,可理解为裂纹萌生、逐渐 扩展与最后断裂的过程
3.疲劳试验机
疲劳试验机概述
• 疲劳试验机,是一种主要用于测定金属及 其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或 拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。
• 疲劳试验机特点是可以实现高负荷、高频 率、低消耗,从而缩短试验时间,降低试 验费用。
等零部件的拉、压、扭、多 向复合试验,能在正弦波、 三角波、梯形波、斜波、用 户自定义波形下进行多种试 验,根据试验部件的不同可 以进行以下试验: • 1、单纯拉压疲劳试验 • 2、单纯扭转试验 • 3、拉(压)扭复合试验
电液伺服腐蚀疲劳试验机
• 功能用途:电液伺服 腐蚀疲劳试验机专用 于钛合金及其他材料 在恒幅轴向加载和腐 蚀环境条件下的腐蚀 疲劳强度和腐蚀疲劳 寿命测试。
起落架因飞机起落而 反复受载
2.疲劳试验的内容
研究性疲劳试验一般研究以下内容:
1. 应力随荷载重复次数变化情况; 2. 开裂荷载及开裂情况;
鉴定性疲劳试验
3. 裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载重复次数的变化;
4. 最大绕度及其变化;
5. 疲劳极限;

结构疲劳试验..39页PPT

结构疲劳试验..39页PPT
结构疲劳试验..
41、俯仰终宇宙,不乐复何如。 42、夏日长抱饥,寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱,不汲汲于富贵。 44、欲言无予和,挥杯劝孤影。 45、盛年不重来,一日难再晨。及时 当勉励 ,岁月 不待人 。

26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭

27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。抵得上武器的精良。——达·芬奇

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
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混凝土结构疲劳性能检测技术规范

混凝土结构疲劳性能检测技术规范

混凝土结构疲劳性能检测技术规范一、前言混凝土结构作为重要的基础设施,在经过长期的使用后,会受到外界环境的影响,从而导致其疲劳损伤,降低结构的安全性和可靠性。

为了保证混凝土结构的使用寿命和安全性,需要进行疲劳性能检测。

本文将从试验准备、试验方案、试验过程、数据处理等方面详细介绍混凝土结构疲劳性能检测技术规范。

二、试验准备1.试验对象的选择和准备选择代表性好的试件进行试验,试件的尺寸应符合设计要求,并且表面应平整光滑。

试件在试验前应进行充分的养护,试件表面不得有明显的裂纹和损伤。

2.试验设备的准备试验设备应符合国家标准要求,设备的选用应根据试验要求进行选择。

试验设备应经过校准,确保其准确度和稳定性。

3.试验环境的准备试验环境应满足试验要求,如温度、湿度、风速等,应符合国家标准要求。

试验室内应保持安静,不得有其他干扰因素。

三、试验方案1.试验类型根据结构的受力情况,试验可以选择往复荷载试验、脉动荷载试验、交变荷载试验等不同类型的试验。

2.试验参数试验参数应符合结构设计要求,如荷载幅值、荷载频率、试验时间等。

试验参数应根据设计要求确定,并严格进行控制。

3.试验步骤试验步骤应按照试验要求依次进行,如试验前的预处理、试验过程中的荷载加载、试验过程中的数据采集等。

四、试验过程1.试验前的预处理试验前应对试件进行表面清洁和处理,试件表面不得有油污和灰尘等杂质。

试验前应进行试验设备的校准和预热。

2.荷载加载荷载加载应按照试验方案进行,荷载的加载速度应逐渐增加,不能突然施加荷载。

在荷载加载过程中,应对试件进行监测,确保试件的安全。

3.数据采集试验过程中应对试件进行数据采集,如位移、应变、温度等数据。

数据采集设备应符合国家标准要求,数据应进行实时监测。

四、数据处理1.数据处理的方法数据处理可以采用MATLAB、EXCEL等软件进行处理和分析。

数据处理应按照国家标准要求进行,确保数据的准确性和可靠性。

2.数据处理的内容数据处理的内容包括试验数据的整理、试验数据的分析、试验数据的统计等。

混凝土结构疲劳性能检测技术规范

混凝土结构疲劳性能检测技术规范

混凝土结构疲劳性能检测技术规范一、前言混凝土结构是建筑工程中常见的结构类型之一,其使用寿命与疲劳性能密切相关。

为了确保混凝土结构的安全使用,需要对其疲劳性能进行检测。

本文旨在提供一份混凝土结构疲劳性能检测技术规范,以便工程师和技术人员在实践中参考和应用。

二、检测方法1.试验标准混凝土结构疲劳性能检测应遵循国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》(GB 50010-2010)中的相关规定。

2.试验设备(1)万能试验机:用于实施混凝土疲劳试验。

(2)振动台:用于实施混凝土结构的模拟振动试验。

(3)电子测力计:用于测量试件的应力和应变。

(4)应变计:用于测量试件的应变。

(5)数据采集器:用于采集试验数据。

3.试验样品(1)试件尺寸:试件的尺寸应符合国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》(GB 50010-2010)中的相关规定。

(2)试件数量:试验样品数量应根据具体情况确定,通常应不少于3个。

(3)试件制备:试件制备应符合国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》(GB 50010-2010)中的相关规定。

三、试验步骤1.静载试验将试件放置于试验设备上进行静载试验,记录试件在不同载荷下的应力和应变值。

2.疲劳试验(1)试样预载:将试件施加一定的预载荷,以消除试件的初始缺陷。

(2)载荷施加:在试件上施加载荷,以模拟混凝土结构的实际工作状态。

载荷的大小和循环次数应根据实际使用情况确定。

(3)数据采集:使用数据采集器对试验数据进行采集,包括试件的应力、应变和振动等数据。

(4)试验结束:当试验次数达到预定次数或试件发生破坏时,试验结束。

四、数据处理与分析1.数据处理(1)应力-应变曲线:根据试验数据绘制应力-应变曲线,以确定试件的强度性能。

(2)应变振动曲线:根据试验数据绘制应变振动曲线,以确定试件的疲劳性能。

2.数据分析(1)试件疲劳极限:根据应变振动曲线确定试件的疲劳极限。

(2)试件疲劳寿命:根据应变振动曲线确定试件的疲劳寿命。

钢结构疲劳试验及其残余寿命分析

钢结构疲劳试验及其残余寿命分析

钢结构疲劳试验及其残余寿命分析钢结构在工程领域中具有广泛应用,然而,由于长期受到外力的作用,钢结构会产生疲劳现象。

疲劳是指材料在交变载荷作用下长期受损导致失效的现象。

为了确保钢结构的安全可靠性,疲劳试验以及残余寿命分析成为了必不可少的研究内容。

疲劳试验是通过给钢结构施加交变载荷,模拟实际使用条件下的应力变化,以评估材料的抗疲劳性能。

通常采用恒幅疲劳试验和变幅疲劳试验两种方法。

恒幅疲劳试验是以恒定的幅值作用于试样,通过不同的循环次数来观察试样的破坏情况,从而推算出试样的疲劳寿命。

变幅疲劳试验则是以不同的幅值作用于试样,通过不同的循环次数来推算试样的应力-循环次数曲线,以了解试样在不同应力条件下的疲劳性能。

通过这些试验,可以得出钢结构的疲劳极限和疲劳寿命等重要参数。

残余寿命分析是在疲劳试验的基础上进行的。

疲劳试验可以得出钢结构的疲劳寿命,而残余寿命分析则是在已经发生疲劳损伤的结构中,通过模型计算和实测数据分析,预测结构的剩余使用寿命。

残余寿命分析的核心是确定结构的疲劳损伤程度和失效准则。

通常采用的方法有应力计算法、累积损伤法和寿命分布法等。

应力计算法是通过有限元分析等手段计算结构中各个关键部位的应力水平,根据疲劳寿命曲线确定其残余寿命。

累积损伤法则是通过对结构不同位置的损伤进行加权求和,再与疲劳寿命曲线进行对比,预测结构的残余寿命。

寿命分布法则是基于概率统计理论,通过适当选择和处理试验数据,建立结构的寿命分布函数,从而得出结构的残余寿命。

除了试验和理论模型分析,还有一些新技术在钢结构疲劳试验和残余寿命分析中得到了应用。

例如,无损检测技术可以用来观测结构中的隐蔽缺陷,从而提供更准确的疲劳损伤评估。

此外,材料的防腐措施和修复技术也可以有效延长钢结构的使用寿命。

总结起来,钢结构疲劳试验及其残余寿命分析是确保工程结构安全可靠性的重要手段。

通过这些分析方法,可以提前发现结构的疲劳损伤,预测结构的寿命。

然而,需要注意的是,疲劳试验和残余寿命分析的准确性受到多种因素的影响,包括材料特性、应力水平、载荷形式等,因此,在实际应用中需要综合考虑各种因素,采取合适的试验方法和分析手段,以确保分析结果的可靠性和可靠性。

疲劳试验方法

疲劳试验方法

疲劳试验方法1、单点疲劳试验法适用于金属材料构件在室温、高温或腐蚀空气中旋转弯曲载荷条件下服役的情况。

该种方法在试样数量受限制的情况下,可近似测定疲劳曲线并粗略估计疲劳极限。

试验所需的疲劳试验机一般为弯曲疲劳试验机和拉压试验机。

2、升降法疲劳试验法升降法疲劳试验是获得金属材料或结构疲劳极限的一种比较常用而又精确的方法,在常规疲劳试验方法测定疲劳强度的基础上或在指定寿命的材料或结构的疲劳强度无法通过试验直接测定的情况下,一般采用升降法疲劳试验间接测定疲劳强度。

主要用于测定中、长寿命区材料或结构疲劳强度的随机特性。

所需试验机一般为拉压疲劳试验机。

3、高频振动疲劳试验法常规疲劳试验中交变载荷的频率一般低于200Hz,无法精确测得一些零件在高频环境状态下的疲劳损伤。

高频振动试验利用试验器材产生含有循环载荷频率为1000Hz左右特性的交变惯性力作用于疲劳试样上,可以满足在高频、低幅、高循环环境条件下服役金属材料的疲劳性能研究。

高频振动试验主要用于军民机械工程的需要。

试验装置通常包括:控制仪、电荷适配器、功率放大器、加速度计、振动台等。

4、超声法疲劳试验法超声法疲劳试验是一种加速共振式的疲劳试验方法,其测试频率(20kHz)远远超过常规疲劳测试频率(小于200Hz)。

超声疲劳试验可以在不同载荷特征、不同环境和温度等条件下进行,为疲劳研究提供了一个很好的手段。

超声疲劳试验一般用于超高周疲劳试验,主要针对10^9以上周次疲劳试验。

高周疲劳时,材料宏观上主要表现为弹性的,所以在损伤本构关系中采用应力、应变等参量的弹性关系处理,而不涉及微塑性。

5、红外热像技术疲劳试验方法为缩短试验时间、减少试验成本,能量方法成为疲劳试验研究的重要方法之一。

金属材料的疲劳是一个耗散能量的过程,而温度变化则是研究疲劳过程能量耗散极为重要的参量。

红外热像技术是一种波长转换技术,即将目标的热辐射转换为可见光的技术,利用目标自身各部分热辐射的差异获取二维可视图像,用计算机图像处理技术和红外测温标定技术,实现对物体表面温度场分布的显示、分析和精确测量。

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• 1852-1869年德国人沃勒(A.Wöhler)为研究机车车 辆开始以15次/分的频1 率s对b 车辆部件进行拉钢伸疲劳 试疲劳验试,以验后机又进用行试旋样转以弯7s曲2s 次疲/分劳的试频验率,在他旋的转功弯绩曲是
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起落架因飞机起落而 反复受载
2.疲劳试验的内容
研究性疲劳试验一般研究以下内容:
1. 应力随荷载重复次数变化情况; 2. 开裂荷载及开裂情况;
鉴定性疲劳试验
3. 裂缝的宽度、长度、间距及其随荷载重复次数的变化;
4. 最大绕度及其变化;
5. 疲劳极限;
6. 疲劳破坏特征。
疲劳破坏特征
破坏时应力低于sb (抗拉强度),甚至 ss(屈服强度) 即使是塑性材料,也呈现脆性断裂 断口通常呈现光滑与粗粒状两个区域
• 2)受压区混凝土破坏。这是一种脆性破坏,此时受拉主 筋处的最大裂缝宽度未达到1.5mm,且挠度小于跨度的 1/50。配筋过多或混凝土强度太低的梁,出现此种标志。
• 3)受拉主筋拉断。这是另一种更为危险的脆性破坏,它 发生于配筋过少或预应力过高的梁
6.疲劳试验的观测
1.疲劳强度
科研性试验是以疲劳极限强度和疲劳极限荷载作为最大的 疲劳承载能力。构件达到疲劳破坏时的荷载上限值和应力 最大值分别为疲劳极限荷载和疲劳极限强度。
为了得到给定疲劳应力比值(值)条件下的疲劳极限强度 和疲劳极限荷载,一般采取的办法是:
根据构件实际承载能力,取定最大应力值s max,作疲劳试验, 求得破坏时荷载作用次数n,从 s与mnax双对数直线关系中 求得控制疲劳次数下的疲劳极限强度,作为标准疲劳极限 强度。它的统计值作为设计验算时疲劳强度取值的基本依 据。
结构疲劳试验
1.疲劳试验的历史及实例 2.疲劳试验的内容 3.疲劳试验机 4.结构疲劳试验的方法 5.混凝土受弯构件疲劳破坏的标志 6.疲劳试验的观测 7.疲劳试验试件的安装 8.混凝土疲劳性能试验研究现状
1.疲劳试验的历史
• 1829年德国人阿尔贝特(J.Albert)为解决矿山卷扬 机服役过程中钢索经常发生突然断裂,首先以10次 /分的频率进行疲劳试验。
Wohler曲线。因此应力-疲劳寿命N 曲线称为“ SN曲线”,自从1936 年以后也叫“ Wöhler 曲
线”。
S-N 曲线 - 应力 S(s 或 t)与相应应力循环数
(或寿命) N 的关系曲线
实例
载荷 F 的大小循环变化,联杆内应力随之变化 每个齿随齿轮转动循环受力,齿内应力循环变化
(载荷不变, 轴转动)
钢拉伸疲劳断裂

疲劳破坏过程,可理解为裂纹萌生、逐渐 扩展与最后断裂的过程
3.疲劳试验机
疲劳试验机概述
• 疲劳试验机,是一种主要用于测定金属及 其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或 拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。
• 疲劳试验机特点是可以实现高负荷、高频 率、低消耗,从而缩短试验时间,降低试 验费用。
• 3. 按应力循环的类型可分为:等幅疲劳试验、 变频疲劳试验、程序疲劳试验、随机疲劳试验等。
5.混凝土受弯构件疲劳破坏的标志
• 一、正截面疲劳破坏的标志是某一根纵向
受拉钢筋疲劳断裂,或受压区混凝土疲劳 破坏;
• 二、斜截面疲劳破坏的标志是
腹筋配筋率正常或 较低时可能发生
• 1某一根与临界斜裂缝相交的腹筋(箍筋或
7.疲劳试验试件的安装
具体安装应注意:
2.应变测量
一般采用电阻应变片测量动应变,测点布置依 试验具体要求而定。
测试方法: 动态应变仪和记录器或静态应变仪等
3.裂缝
裂缝的开始出现和微裂缝的宽度对构件安全使 用具有重要意义。因此,裂缝测量也很重要。 目前测裂缝的方法是利用光学仪器目测或利用 应变传感器电测。
4.挠度
接触式测振仪、差动式位移计、电阻应变式位 移传感器或百分表(停机作静载试验时)。
等零部件的拉、压、扭、多 向复合试验,能在正弦波、 三角波、梯形波、斜波、用 户自定义波形下进行多种试 验,根据试验部件的不同可 以进行以下试验: • 1、单纯拉压疲劳试验 • 2、单纯扭转试验 • 3、拉(压)扭复合试验
电液伺服腐蚀疲劳试验机
• 功能用途:电液伺服 腐蚀疲劳试验机专用 于钛合金及其他材料 在恒幅轴向加载和腐 蚀环境条件下的腐蚀 疲劳强度和腐蚀疲劳 寿命测试。
弯筋)疲劳断裂,
腹筋配筋率
很高
• 2混凝土剪压疲劳破坏,
纵向配筋 率较低
• 3与临界斜裂缝相交的纵向钢筋疲劳断裂;
•。
• 三、在锚固区钢筋与混凝土的粘结锚固疲劳破坏; • 四、在停机受力情况进行一个循环的静载试验时,
出现下列情况之一:
• 1)受拉主筋处的最大裂缝宽度达到1.5mm,或挠度达到 跨度的1/50,将此作为钢筋屈服的标志。一般配筋适中的 梁,多数出现这能用途:
• 主要用于捡测各种材料、零部 件、弹性体、橡胶弹性体和减 振器的动、静态力学性能试验。
• 试验机操作灵活方便,移动横梁 升降、锁紧、试样夹持均由按 钮操作完成,采用先进的液压伺 服驱动技术加载、高精度动态 负荷传感器和高分辨率磁致伸 缩位移传感器测量试件力值和 位移。
4.结构疲劳试验的方法
• 1. 按试样破断时应力(应变)循环周次高低可 分为:低周疲劳试验、高周疲劳试验。失效循环 周次大于5X104的称为高周疲劳试验,小于5X104 的称为低周疲劳试验。
• 2. 按试样的加载方式可分为:拉-压疲劳试验、 弯曲疲劳试验、扭转疲劳试验、复合应力疲劳试 验。弯曲疲劳试验又可分为旋转弯曲疲劳试验、 圆弯曲疲劳试验、平面弯曲疲劳试验;又可分为 三点弯曲、四点弯曲、悬臂弯曲疲劳试验。
电液伺服扭转疲劳试验机
功能用途:
主要用于金属及非金属等 各种材料扭转试验,进行静 态或动态扭转疲劳耐久性试 验,能实现扭矩及扭角的测 量和控制,通过增配相应夹 具,还可进行各种零件的扭 转试验。并可配备高温炉、 低温箱、腐蚀箱等环境箱, 完成材的在不同坏境下的力 学测试。
电液伺服拉扭疲劳试验机
功能用途: • 主要用于金属材料及其构件
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