疲劳荷载特性对8.8级M24高强度螺栓疲劳裂纹扩展机理影响探析

摘要：

为研究常幅疲劳荷载特性对高强度螺栓疲劳裂纹扩展的影响,针对钢结构端板连接用8.8级M24高强度螺栓在不同应力比/应力幅作用下常幅疲劳试验所得到的24个试件断口形貌进行定量分析,并采用ABAQUS软件数值模拟高强度螺栓应力集中情况,探讨含初始裂纹高强度螺栓裂纹尖端应力强度因子与荷载特性、预制裂纹形状之间的关系.结果表明:在轴向受拉疲劳荷载作用下,螺母与螺栓啮合第1圈螺纹处为疲劳断裂最不利位置;试件断口稳定扩展区面积与应力比/应力幅呈负相关,快速扩展区面积与应力比/应力幅呈正相关;裂纹尖端应力强度因子随应力比/应力幅的增大而增大;预制半椭圆形裂纹短/长轴之比(a/c)越大,应力强度因子扩展有限元(XFEM)解与解析解误差越大.

关键词：疲劳荷载、应力比、应力幅、高强度螺栓、裂纹扩展机理、扩展有限元(XFEM)、应力强度因子

所属期刊栏目：25

分类号：TU391(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;山西省基础研究计划项目

在线出版日期：2023-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：79-87