建筑钢板件力磁效应的ANSYS有限元模拟研究
2016-01-22苏三庆易术春马小平
西安建筑科技大学学报(自然科学版) 2016年6期
苏三庆,高 波,王 威,易术春,马小平
(西安建筑科技大学土木工程学院,陕西 西安 710055)
钢材在建筑钢结构、桥梁钢结构及大跨空间钢结构等土木工程领域得到广泛使用,钢结构的节点等关键部位在服役过程中承受各种动载或交变荷载作用,容易造成局部应力集中和微观缺陷拓展,这可能导致构件在低于材料屈服强度情况下发生突发性的断裂,及时找出结构断裂前的危险区域对这些大型工程项目尤为重要.目前,常规的无损检测方法存在只能检测出已成形的宏观缺陷的弊端,在实际工程应用中具有一定的局限性;而金属磁记忆检测技术作为一门新兴的无损检测方法[1-2],它不需要外磁场的激励,而以地磁场为背景磁场,通过测量应力引起的残余漏磁场,即可对铁磁材料的应力集中程度和损伤等实现早期检测诊断,解决了上述问题,所以,金属磁记忆检测技术有望在建筑钢结构等工程中的早期健康检测得到广泛应用[3-5].
现阶段金属磁记忆检测方法的研究主要集中在探索性实验和理论模型建立等方面,例如,任吉林等对 20#钢进行了不同程度的拉伸试验,测量了卸载后的试件表面漏磁场信号,指出磁记忆信号的变化与材料内部微观组织的状态密切相关[6];基于经典Jiles-Artherton理论模型,冷建成等对Q235低碳钢做了拉伸试验,提出了考虑塑性变形影响的改进模型[7],通过对45#钢扭转试验,徐明秀等验证了扭转材料的改进Jiles-Atherton模型,拓展了该模型的应用范围[8];……
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