国家自然科学基金(50778102)
- 作品数：29 被引量：267H指数：10
- 相关作者：王元清石永久陈宏周晖胡宗文更多>>
- 相关机构：清华大学教育部沈阳建筑大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省科学技术研究与发展计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 高强度钢材Q460C低温力学性能试验被引量：25
- 2011年
- 目的研究建筑结构用高强度钢材低温下脆性断裂的力学性能特征.方法利用实验室的CSS-2220电子万能试验机和高低温环境保温箱全套低温设备对14 mm厚的高强度钢材Q460C进行了低温下垂直轧制平面的拉伸试验研究.结果温度的降低使得钢材的抗拉强度、屈服强度以及屈强比均升高,断后伸长率与断面收缩率均减小;扫描电镜分析表明,-40℃下的试件断口呈现出从韧性向脆性断裂过渡的微观形貌,-60℃下的断口则表现出显著的脆性断裂特征.结论低温使得Q460C钢材的塑性和韧性变差;温度≤-40℃时,Q460C钢材倾向于脆性破坏,应加强低温防脆断措施.
- 王元清林云张延年石永久陈宏
- 关键词：力学性能
- 低温下铁路钢轨钢材CTOD和J积分的分析与讨论
- 2010年
- 青藏铁路等低温地区铁路的建设与维护,对钢轨钢材的低温冷脆性能与低温下服役的安全性研究提出了迫切的要求。本文采用三点弯曲试样,对我国铁路建设中两种常用的钢轨钢材U71Mn和U75V,在20℃、0℃、-20℃、-40℃、-60℃五个温度点下进行了断裂韧度KIC的评定试验。通过试验数据计算得到了上述两种钢轨钢材在不同温度下的CTOD与J积分值,结果表明,钢轨钢材的δC和JIC值随温度的降低而减小。并对两种钢轨钢材在低温下的断裂韧度进行了系统分析和总结,为工程设计中两种钢轨的断裂韧度取值提供了借鉴数据。
- 冯宝锐王元清周晖石永久
- 关键词：钢轨钢材三点弯曲试样CTODJ积分
- 高强度结构钢材Q460-C低温冲击韧性试验研究被引量：16
- 2012年
- 高强度钢材在建筑行业中逐渐被应用,而随着钢材强度的增大,其韧性性能会有一定程度的退化,特别是在低温环境中更加明显。因此,有必要研究高强度建筑钢材的冲击韧性。通过对14 mm厚的高强钢材Q460-C进行低温下的冲击韧性试验,并将其夏比冲击功值与60,90,120,150 mm厚Q345的AKV值进行比较分析。结果显示,Q460-C的冲击韧性随温度的降低而下降,在20～-20℃,14 mm厚Q460-C钢材的低温冲击功值依次低于同温度下的150,120,90,60 mm厚Q345的AKV值,在低于―20℃时,Q460钢材的强度对其低温脆性的影响没有Q345钢材的厚度对其低温脆性的影响明显。同时,还利用Boltzmann函数对试验结果进行拟合分析,得到Q460-C钢材的韧脆转变温度为-11.1℃;最后对不同温度点下的冲击试件断口进行扫描电镜分析,观察到-20℃下冲断的试件断口形貌有相当的脆性特征,基本已完成了从韧性向脆性断裂的转变。试验表明,Q460-C钢材的低温脆性特征明显,应引起足够重视。
- 王元清林云张延年施刚石永久
- 关键词：夏比冲击试验韧脆转变温度冲击功
- 低温下铁路钢轨铝热焊缝接头冲击韧性试验与断口分析
- 2009年
- 经济发展使寒冷地区铁路建设大规模开展,而钢轨长期低温服役,力学性能会受到影响.钢轨铝热焊缝接头同钢轨钢材一样,在低温下其冲击韧性变差,容易发生脆性断裂,因此需要对低温下的冲击韧性进行研究.在+20^-60℃温度范围内测量了我国常用钢轨焊剂ZTK-I(60U71Mn)型和ZTK-I(60U75V)型的U型缺口冲击功,试验结果显示2种焊缝的冲击功均随温度的降低而降低,同时在各个温度段的冲击功绝对值都较小.同时利用电镜扫描对微观形貌进行分析,显示出焊缝接头的脆性特征.研究结果表明:焊缝接头的韧性相对较差,铝热焊缝接头技术尚有继续研究改进之处.
- 王元清胡宗文石永久奚望
- 关键词：钢轨
- 钢结构厚板对接焊缝低温冲击韧性试验研究被引量：18
- 2010年
- 目前,国内建筑物在不断地超高层化以及超大型化,使得钢结构厚板的应用越来越广泛。厚度增大导致焊缝焊接热影响增大,同时焊缝的缺陷敏感性也相对更加显著,这些因素使得钢厚板焊缝韧性性能变差,特别是在低温环境中更加明显。因此,有必要研究钢厚板对接焊缝的低温冲击韧性。对150 mm厚钢板对接焊缝进行了低温下的冲击韧性试验研究,结果显示焊缝区和热影响区的冲击韧性均随温度降低而降低,而且热影响区的冲击韧性沿板厚度方向随表面到中心的位置变化而降低,这和母材的规律一致,但数值相对母材有所降低。同时,利用Boltzm ann函数对试验结果进行拟合分析,得到其韧脆转变温度及变化规律。试验结果表明:钢结构特厚板对接焊缝有较明显的低温脆性特征,要引起足够重视。
- 王元清胡宗文石永久周晖陈宏
- 关键词：钢结构厚板对接焊缝热影响区韧脆转变温度
- 厚板柱钢框架梁柱节点对断裂韧性的要求被引量：4
- 2012年
- 为了研究厚板柱钢框架梁柱节点对材料断裂韧性的要求,进行了三维弹性和弹塑性断裂力学有限元计算.以裂纹尖端的应力强度因子KI和JI为评价指标,分析了焊接工艺孔形式、梁翼缘削弱或加强和初始裂纹位置等因素对梁柱节点断裂韧性的不同要求.结果表明:美国北岭地震后改进的焊接孔B对断裂韧性的要求最低,而我国《建筑抗震设计规范》规定的焊接孔D对断裂韧性的要求相对较高;与标准型节点相比,梁翼缘削弱或加强型节点能显著降低对断裂韧性的要求;当焊接高匹配时,热影响区裂纹比焊根裂纹更易于扩展,并导致节点的断裂破坏.钢框架梁柱节点断裂评估定量方法为节点防断设计中钢材与焊材的选材、焊接孔与节点形式的选用提供了参考.
- 王元清周晖石永久陈宏
- 关键词：厚板钢框架梁柱节点断裂韧性应力强度因子J积分
- 低温下铁路钢轨钢材断裂韧度KIC的试验研究被引量：10
- 2008年
- 青藏铁路因常常经历-40℃以下的低温气候,对于钢轨钢材低温韧性的要求更为严格,因此低温下钢轨钢材安全性能的研究尤为重要。作者对青藏铁路常用的2种钢轨钢材U71Mn和U75V制作的标准三点弯曲试样进行一系列试验研究,对其在20℃、0℃、-20℃、-40℃以及-60℃环境温度下的断裂韧度KIC进行量测和计算,得到2种钢材断裂韧度随温度变化的基本规律。并结合试验分析结果,对这2种钢轨钢材断裂韧度KIC受温度以及化学成分的影响进行系统分析和讨论。研究结果可供相关专业设计人员参考。
- 冯宝锐王元清石永久
- 关键词：钢轨钢材断裂韧度U75V
- 钢结构厚板层状撕裂及其防止措施的研究现状被引量：35
- 2010年
- 层状撕裂是钢结构厚板中的一种脆性断裂形式,通常发生在十字形接头、T形接头和角接接头中。本文结合正在进行的《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)的修订工作,对钢结构厚板的层状撕裂问题进行专门的研究综述。从钢材材质、接头应力状态及焊接工艺等三方面分析了层状撕裂的产生机理及其影响因素;并从钢材选材、结构接头设计、加工及焊接工艺措施等方面提出了防止钢结构厚板层状撕裂的技术措施。最后,简要介绍了国内外关于钢结构厚板层状撕裂的相关研究进展。本文对厚板钢材的选材及防止钢结构厚板的层状撕裂具有一定的指导意义。
- 王元清周晖石永久陈宏李少甫
- 关键词：钢结构厚板层状撕裂
- 基于断裂力学的钢框架梁柱节点抗震性能分析被引量：21
- 2012年
- 介绍了8个足尺节点试验的结果与连接焊缝断裂破坏的现象。采用二维有限元断裂模型,研究了抗弯钢框架梁柱节点的断裂行为。以I型裂纹尖端应力强度因子KI和J积分为定量评价指标,分析了焊接孔形式、初始缺陷尺寸及位置、焊接垫板、角焊缝补强等设计细节对节点材料断裂韧性需求的影响。弹性分析表明,切除垫板并以角焊缝补强的措施,能最有效地降低对材料韧性的要求。弹塑性分析表明,焊接高匹配时热影响区裂纹比界面裂纹对材料韧性的要求更高,且局部塑性应变累积使材料的断裂韧性降低;解释了节点试验中断裂易发生在梁下翼缘焊缝热影响区的现象。基于断裂分析得到的节点抗弯承载力与试验中节点的极限弯矩吻合较好,该文的研究为钢框架梁柱节点的防断设计提供了参考。
- 王元清周晖石永久陈宏
- 关键词：钢框架梁柱节点应力强度因子J积分热影响区
- 高强度钢及其焊缝断裂韧性的研究进展
- 新一代的钢材由于其质轻高强,且具有良好的力学性能,已在实际工程中得到广泛的应用,但在使用阶段,高强钢及其焊缝大大小小的脆断问题层出不穷,因此有必要对高强钢及其焊缝的断裂韧性进行相关的研究。本文介绍了高强钢在国内外的应用情...
- 林云王元清张延年陈宏
- 关键词：高强度钢断裂韧性焊缝冲击韧性
- 文献传递
