福建船政交通職業學院黃漢輝獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉福建船政交通職業學院申請的專利一種桁式弦桿組合梁疲勞壽命預測方法及系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120493659B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-23發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510976039.5,技術領域涉及:G06F30/23;該發明授權一種桁式弦桿組合梁疲勞壽命預測方法及系統是由黃漢輝;孫增華;江夢霞設計研發完成,并于2025-07-16向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種桁式弦桿組合梁疲勞壽命預測方法及系統在說明書摘要公布了:本發明提供一種桁式弦桿組合梁疲勞壽命預測方法及系統,涉及數據處理技術領域,所述方法包括:建立包含波形鋼腹板與鋼管混凝土弦桿連接節點的有限元模型,并將波形鋼腹板斜腹板傾角、曲線連接半徑、板厚以及弦桿管徑、鋼管壁厚、管內填充混凝土狀態作為關鍵構造參數;通過數值模擬分析關鍵構造參數對熱點應力分布和應力集中系數的影響規律,結合既有鋼管混凝土桁式組合梁結構特征數據,確定波形鋼腹板與弦桿的構造參數組合。本發明通過多參數建模、數值?試驗修正、載荷譜等效及S?N曲線預測的全流程,量化桁式弦桿組合梁疲勞壽命,為結構抗疲勞設計與維護提供依據。
本發明授權一種桁式弦桿組合梁疲勞壽命預測方法及系統在權利要求書中公布了:1.一種桁式弦桿組合梁疲勞壽命預測方法,其特征在于,所述方法包括: 步驟1,建立包含波形鋼腹板與鋼管混凝土弦桿連接節點的有限元模型,并將波形鋼腹板斜腹板傾角、曲線連接半徑、板厚以及弦桿管徑、鋼管壁厚、管內填充混凝土狀態作為關鍵構造參數; 步驟2,通過數值模擬分析關鍵構造參數對熱點應力分布和應力集中系數的影響規律,結合既有鋼管混凝土桁式組合梁結構特征數據,確定波形鋼腹板與弦桿的優化構造參數組合; 步驟3,基于所述優化構造參數組合,構建實體模型,通過靜載作用獲取實際熱點應力分布數據,并結合反復加載作用下的剛度退化特征與裂紋萌生位置,修正數值模擬中的應力集中系數,得到修正后的應力集中系數,包括:基于優化構造參數組合,構建波形鋼腹板-鋼管混凝土弦桿組合梁實體模型,其中波形鋼腹板與弦桿連接區域的焊縫幾何形狀、尺寸參數與有限元模型對應; 對實體模型施加跨中兩點對稱靜載試驗,分階段加載至目標應力幅值,并通過布設于波形鋼腹板圓弧過渡段與弦桿焊縫交界處的梯度應變傳感器,采集實際熱點應力集中系數的實測值;將實際熱點應力集中系數的實測值與試驗矩陣中相同參數組合的應力集中系數進行對比,當實測值與相同參數組合的應力集中系數的偏差小于第一預設閾值時,維持原應力集中系數;當偏差超過第一預設閾值且小于第二預設閾值時,按實測值與相同參數組合的應力集中系數的比例關系修正應力集中系數,生成中間修正值;當偏差超過第二預設閾值時,調整有限元模型參數并重新計算應力集中系數;基于中間修正值,對實體模型施加等幅循環荷載,其中荷載幅值根據中間修正值對應的熱點應力幅值設定;監測剛度退化過程,當剛度退化率到達臨界點時,采用相控陣超聲掃描定位裂紋萌生位置坐標;將裂紋萌生位置坐標與中間修正值對應的最大熱點應力區域坐標比對,若裂紋位置坐標與所述應力區域坐標的空間位置偏差在預設范圍內,輸出中間修正值為修正后的應力集中系數;若偏差超出預設范圍,迭代執行基于裂紋位置坐標調整有限元模型參數、重新計算應力集中系數和驗證空間位置偏差的過程,直至偏差處于預設范圍內,輸出最終修正的應力集中系數; 步驟4,基于修正后的應力集中系數,結合實測載荷譜數據,通過載荷譜等效轉換計算波形鋼腹板-弦桿連接區域的等效應力幅值; 步驟5,根據等效應力幅值,確定桁式弦桿組合梁的疲勞壽命預測值。
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