低温下铁路钢轨钢材的断口与弹塑性断裂韧性分析

青藏铁路的开通使得钢轨钢材在低温环境下的使用愈发广泛起来,其在低温下断裂性能的研究工作重要性也随之凸现。通过对青藏铁路常用的两种钢轨钢材类型U71Mn和U75V制作三点弯曲试样在20、0、-20、-40℃以及-60℃情况下进行试验,并利用断裂力学理论,计算得到了这两种钢轨钢材在不同温度下的裂纹张开位移CTOD与J积分值,并对这两种钢轨钢材在低温下的断裂性能进行了系统总结和分析。对低温条件下钢轨的相关设计人员提供了一定的借鉴作用。     

低温下铁路钢轨钢材CTOD和J积分的分析与讨论

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。     

K922闪光焊机钢轨焊接接头轨顶缺陷分析

针对K922焊机焊接钢轨轨顶产生的缺陷,文章从钢轨处理情况、K922焊机状况、焊接工艺参数、其它影响焊接质量的因素进行了全面的分析,找出了缺陷产生的原因,消除了缺陷。     

城轨交通DI型弹条接触疲劳断裂机理研究

以DI型弹条为研究对象,基于实验得到正常行车状态下弹条的频域特性,采用有限元仿真对弹条进行失效特性分析。研究表明,弹条的断裂为疲劳断裂,表面缺陷产生的应力集中是弹条发生疲劳断裂的主要原因;在正常行车条件下,弹条和钢轨均在360 Hz和700 Hz附近产生峰值,其中钢轨的垂向及横向振动频谱变化趋势基本一致;弹条安装深度过大将导致弹条与铁垫板接触点产生一定应力集中,在长期强迫振动激励作用下弹条容易发生疲劳折断。     

基于动态规划的铁路轨道养护规划工作

基于钢轨打磨列车进行钢轨打磨作业的计划和组织问题,在钢轨打磨生产过程中进行组织和工艺分析,揭示了现有打磨方法存在的弊端,并提出了消除这些弊端的途径。本文提出的钢轨缺陷分类方法是基于钢轨缺陷的重要性,并将该分类依据作为新方法的基础。钢轨打磨工目标的确定是在解决随机问题的基础上,钢轨打磨目标确定后要决策打磨必要性,其决策过程由三个状态表示。制定最优的策略,使公司的收入最大而费用最小,采用矩阵形式表示工艺结构,其中矩阵中的元素是钢轨在受磨削工艺影响时从一个重要组过渡到另一个重要组时的收入值,且转移概率和产生的收入矩阵取决于执行企业的解决方案。最后对铁路动态规划的成本和时间进行了分析。     

低温下铁路钢轨钢材及铝热焊缝拉伸试件断口分析

在国内常用钢轨钢材及其铝热焊缝的低温拉伸试验结果的基础上,利用扫描电子显微镜分析各自的断口微观形貌,得出其破坏的微观机理,进而从断口形貌的角度解释钢轨钢材及其铝热焊缝的低温下抗断裂性能。研究结果表明钢材及焊缝低温下的脆性特征,其中,U71Mn要好于U75V钢材,而与钢材相比焊缝的韧性相对较差。     

寒潮期间供水管网事故分析和防治建议

鉴于极端气候条件下,佛山市某区供水管网系统频发爆管漏水事故,使供水安全性受到了严重威胁.为此对寒潮期间供水管网爆管事故进行了统计分析,在排除管网系统的内部影响因素后,推断外部影响因素低温天气是管网事故率剧增的主要诱因,并分析了温度变化对管道的影响.通过比较各种管材的抗冻性能和研究分析管网事故的原因与性质,指出了管网存在的问题和缺陷,并提出了相应的防治建议.     

交流500kV复合绝缘子芯棒断裂原因分析

复合绝缘子芯棒断裂事故严重影响电力系统运行的稳定性。当前,针对复合绝缘子芯棒断裂原因的研究往往局限于对单一因素的研究,难以将其应用于实际事故的诊断。提出了一种用于诊断复合绝缘子断裂故障的综合诊断流程,这种诊断流程以断裂复合绝缘子的检测为基础,再综合考虑同批次复合绝缘子的运行情况、环境因素、历史因素,进而得到较为全面、可靠的诊断结论。应用该诊断流程对河南省某交流500 kV线路发生的一起复合绝缘子芯棒断裂事故进行了事故诊断,诊断结果表明,复合绝缘子轴向电场分布不均匀和伞裙护套污秽严重是造成此次事故的主要原因,同时,不排除因为复合绝缘子芯棒和伞裙护套粘接性缺陷而造成电蚀损的原因。     

极地低温环境下混凝土断裂性能试验研究

为研究寒区和极地低温环境下混凝土结构的抗裂性能,设计了36个试件,对其进行了三点弯曲梁断裂试验,分析了20~-80 ℃温度区间内混凝土双K断裂韧度、断裂能和特征长度等关键断裂参数。结果表明：低温环境下,混凝土粗骨料和砂浆界面强度有所提高,横截面上有更多粗骨料发生断裂破坏;随着温度的降低,混凝土梁开裂荷载及峰值荷载有所提高,荷载-位移曲线斜率变大;混凝土断裂性能在低温环境下明显增强,其起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能均随温度的降低得到提高;低温环境下混凝土脆性变大,特征长度随温度的降低而减小。对低温作用下混凝土断裂能的增强规律进行定量分析,拓展CEB-FIP MC2010混凝土断裂能计算模型的适用范围。基于低温环境下立方体抗压和劈裂抗拉试验结果,分别提出了混凝土断裂能计算模型。     

多层砌体房屋挑檐板倾覆原因探讨

本文以一个老旧既有民用建筑发生挑檐板局部断裂倾覆的事故类检测项目为例,分析老旧建筑中现浇混凝土挑檐板根部断裂倾覆问题的产生原因.通过对该项目中检查、分析思路的整理、归纳,总结了对事故类检测项目的现场检查方法和成因综合分析方面的相关经验.最后,对事故和缺陷类问题的分析解决,提出一种步骤明确、层次清晰的方法思路.     

薄壁方钢管混凝土梁柱节点抗震性能试验研究

以轴压力为主要参数,对两种形式共6个薄壁方钢管混凝土柱-空心方钢管梁节点进行滞回性能的试验研究。通过试验,研究试件的破坏模式、滞回特性、延性及耗能能力等重要抗震性能指标。结果表明:直接焊接节点破坏主要由梁与柱的焊接处断裂引起,螺栓贯穿式连接节点主要发生梁与端板的焊接处断裂和端板与柱的连接焊缝拉裂;轴力对直接焊接节点的抗震性能指标影响较大,而对螺栓贯穿连接节点的影响不是很明显;螺栓贯穿式连接节点的初始刚度和极限承载力都比直接焊接节点要弱,但其屈服平台相对较长,达到极限承载力后其承载能力下降也相对缓慢,延性较好,耗能能力较强;螺栓贯穿式连接节点在破坏时由焊接端板构成第二道防线,对结构抗震更为有利。     

改进贴板加强的钢管受弯连接节点试验研究

由于国家游泳中心多面体空间刚架的杆件与节点之间采用全熔透的对接焊缝连接,为避免焊缝脆性破坏先于钢材破坏,实现"强节点弱构件"的设计思想,确保结构具有良好的延性,有必要对焊缝连接节点进行适当加强。采用低周反复加载方法对改进贴板加强的方钢管及圆钢管杆端受弯连接节点进行试验研究。改进的贴板加强方式对4面围焊的矩形贴板作了两方面的改进:贴板形状由矩形改为下部矩形、上部梯形的形式;取消贴板前端的焊缝,由4面围焊改为3面围焊。研究表明,改进贴板加强方式可有效减少由于焊接引起的母材材性改变所带来的不利影响,节点的破坏形式则由钢材拉裂改变为钢管的局部压曲,节点的耗能能力更强、延性更好。     

焊接钢结构梁柱节点地震下的断裂行为研究

在近年来美国和日本等国相继发生的地震中,许多建筑物的破坏是由于焊接梁柱节点的脆性破坏引 起的,而节点的破坏除了结构方面的原因以外,绝大多数是与焊接方面的因素紧密相关的。结合实际破坏事 例,分析脆性断裂的原因,表明焊接钢结构梁柱节点的失效破坏往往起源于应力集中的区域,并提出相应的预 防措施．     

立交桥工程钢箱梁焊接工艺分析与研究

针对武汉二环线汉口段工程钢箱梁所用的Q345q-C和Q370q-D钢的焊接性进行分析与研究,对部分焊接接头及焊接方法进行焊接工艺评定试验,确定其预热温度及焊接工艺。各项性能试验结果表明,所用焊材与钢材匹配合适,焊接工艺参数合理,各项力学性能指标满足设计及相关规范要求,不但提高了焊接接头的低温冲击韧性,还有效降低了冷裂纹和焊接应力的产生,使产品焊接接头具备良好的抗脆断性能。     

Comparison of Charpy absorbed energy of heat affected zones in low and high toughness steel

In this study, the relationship between the heat cycle and the Charpy absorbed energy is defined by simulating various heat cycles by performing the synthetic HAZ test using steel with a relatively high Charpy absorbed energy and steel with a distinctly low Charpy absorbed energy. On the basis of this relationship, the authors have studied the effects of the steel toughness on the Charpy absorbed energy of weld HAZs inputted the several type of welding heat cycle. As the results, the Charpy absorbed energy of the CGHAZ dropped in the case of single-pass welding, but the Charpy absorbed energy increased considerably when the maximum temperature decreased, irrespective of the steel toughness. The Charpy absorbed energy of the weld interface in multi-layer welding was greatly susceptible to the achieved temperature after the maximum achieved temperature, and the range of the temperature after the maximum temperature was achieved in which the Charpy absorbed energy was recovered was found to be different depending on the steel toughness.     

低温地区超高层钢结构施工技术

黑龙江农科院国际农业科技创新中心工程地处低温地区,为超高层钢结构建筑,因工程量大、施工作业面局限性等特点,安装工程施工工期较长,低温施工难度大。重点针对倾斜钢柱、桅杆安装施工和焊接采用了相关技术。特别是低温焊接,通过选择合理的焊材,严格控制焊接工艺中的预热温度、层间温度和焊接热输入,并对焊完的焊口进行焊后加热和采用保温等措施,有效地避免了低温环境下焊接冷裂纹的产生。     

Q690D钢材十字形焊接接头高温后的断裂破坏试验研究

为研究Q690D高强度钢材及焊缝连接件在常温和高温后的断裂性能,选取代表实际梁柱节点局部焊接构造的十字形焊接节点试样,完成了常温和一系列高温后Q690D钢材和ER80-G焊缝金属的单轴拉伸试验,得到了钢材和焊缝金属在不同高温后的弹性模量、屈服强度、极限强度和延伸率。开展了常温和高温后十字形焊接接头的单调拉伸试验和超低周循环试验,研究了Q690D高强度焊接接头的断裂机理,探讨了过火温度、加载制度对焊接接头断裂性能的影响。结果表明:当钢材和焊接接头的过火温度高于600 ℃时,钢材和十字形焊接接头的强度降低,其变形能力开始增大; 800 ℃高温后Q690D钢材的强度降低,但ER80-G焊缝金属的力学性能无明显变化,导致焊接接头经受800 ℃高温后,在单调荷载作用下,其断裂破坏未发生在焊缝处,而发生在母材位置; 循环荷载作用下焊接接头的承载能力和变形能力都低于单调荷载的情况; 试验得到钢材、焊缝金属和焊接接头的力学性能指标,为发展考虑火灾后效应的断裂分析模型提供了基础试验数据。     

强震下钢框架梁柱焊接连接的断裂行为

本文介绍了１９９４年美国Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ地震和１９９５年日本阪神地震中的钢框架梁柱焊接连接的断裂模式。结合Ｈ形梁 Ｈ形柱节点低周反复荷载试验的断裂现象，指出梁柱焊接连接脆性断裂对节点承载力影响极大，而脆性断裂的原因主要有焊接缺陷、构造不合理及设计方案欠妥等。最后，以降低梁柱焊接连接缺陷敏感度为目标探讨了脆性断裂的预防。     

赵寨颍河双线特大桥钢桁梁焊接工艺研究

通过对漯河至阜阳增建二线的赵寨颍河铁路双线特大桥工程所用Q370q-E钢进行焊接分析,并对各种焊接接头和焊接方法做了具体详细的焊接工艺评定试验。焊接工艺评定的试验结果表明:所选用的焊接材料合理可行,各项力学性能均满足设计和TB10212-2009《铁路钢桥制造规范》的要求,保证了焊接接头低温冲击,大大提高了焊缝抗脆断性能,为焊接工艺评定及焊接工艺的科学制定提供了参考。