基于拟静力试验的门式刚架柱及节点的磁记忆检测研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:outong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属磁记忆检测技术(Metal Megnetic Memory Technology)作为一种新兴的无损检测技术,相对于传统的无损检测技术来说,具有更多的优势,不仅可以检测铁磁体的宏观缺陷,而且可以对铁磁体进行早期隐性损伤检测,从俄国学者Doubov提出到现在,得到了国际学者的广泛关注,该技术以磁机械效应为原理,通过对铁磁体表面的磁记忆信号的变化的检测来实现对应力集中的检测。但是该技术目前尚处于发展阶段,在理论方面和试验方面都不完善,目前大部分的试验研究主要是对单轴受力状态构件的研究,对复杂受力状态构件的试验研究较少,所以本文主要对低周循环荷载作用下的门式刚架结构中的压弯构件工字钢柱和梁柱节点域进行试验研究,分析在各级荷载作用下构件表面的磁记忆信号Hp(y)值及其梯度值K的变化规律和特点。主要工作如下:(1)对金属磁记忆检测技术的理论进行了分析研究,该技术以磁机械效应为基础。对铁磁材料构件施加外力作用时,相当于对铁磁体施加一定强度的外磁场,进而改变铁磁体内部的磁畴结构和铁磁体表面的磁场分布,在应力集中处产生自有漏磁场,导致磁信号产生异常。通过对检测到的磁信号法向分量Hp(y)及其梯度值K等参量的分析,可以对钢结构进行应力集中和损伤的早期检测。(2)对工字钢柱腹板的横向检测线上的检测点进行分析,每条检测线在各级荷载作用下的Hp(y)曲线都呈现不同的趋势和形状,得出磁信号这种弱磁信号受多种因素影响;同时也表现出相同的规律和特征,如非对称现象、接近现象和反转现象,而且通过J-A模型理论可以进行解释。(3)柱子腹板的横截面主要承受弯曲正应力和剪切应力,处于复杂受力状态,但是其所受应力关于截面中性轴对称,应力数值大小相等,只是受力方向不同,一侧受拉一侧受压,根据柱子的弯矩图和横向磁信号曲线可以得出,受拉一侧的磁信号数值比受压一侧的磁信号数值大,其中在反弯点处两侧的磁信号数值基本相等,由此可以判断构件的受拉侧和受压侧,同时可以对建筑钢结构构件的弯矩反弯点进行表征。(4)对工字钢柱的腹板和翼缘的竖向检测线上的检测点进行分析,绘制检测线在各级荷载作用下的Hp(y)曲线及其相应的梯度值K值曲线。结合Hp(y)曲线和K值曲线可以得出,在应力集中处Hp(y)曲线出现极值,K值曲线在对应点过零点且左右两侧出现“波峰-波谷”现象,可以作为判断应力集中的依据。(5)对工字钢柱的翼缘和腹板的竖向检测线进行分析比较,可以得出在受力基本相同,所受外界环境基本相同的情况下,当检测方向差异为90°时,两检测线的Hp(y)曲线存在一定关系,呈对称现象。(6)对近端和远端两个节点域上的检测点进行分析,绘制各级荷载作用下的Hp(y)值曲线,可以得出斜向肋板的存在,节点域的刚度会增大,腹板所受的应力会减小,检测点的Hp(y)值也相对较小,说明铁磁体所受的应力对其磁信号存在很大影响。对腹板上的横向检测线进行分析,可以得出在同一横截面上,肋板及其焊缝的存在,会使检测线上的检测点的磁信号突变。对比分析可以得出门式刚架节点域和工字钢柱会呈现一些相同的规律和特点,比如非对称现象和接近现象,也会表现出一些不同的规律,说明所受应力大小和方向、外加铁磁体和焊缝等会对铁磁体的磁信号产生共同影响。
其他文献
在城市快速发展的背景下,城市居民生活质量也在大幅度上升,各类休闲绿地满足着人们日常的需求,城市滨水公园所具有的特殊性也使它成为城市建设的密切关注点。因为历史文化是一个城市的灵魂,具有不可替代性,所以拥有历史文化的城市绿地已经成为城市对外展示自身特色的一种方式。但是由于城市建设的紧迫性,使得主题文化滨水公园在文化内涵方面挖掘过浅,导致缺失了其所固有的地域性及主题创意性。运城是围绕着盐池开始发展的,是
学位
锆合金因热中子吸收截面小而被广泛用作轻水核反应堆核燃料组件的包壳等结构材料,锆合金的性能决定了核燃料组件的尺寸稳定性、使用寿命及核安全性。锆合金在核反应堆中的服役环境恶劣,不仅承受高温高压水腐蚀、高温蠕变,还因高能量中子辐照发生辐照生长,这些锆合金性能的改变均造成核燃料组件尺寸变化,降低燃料组件使用寿命。随着我国核电走出去战略实施及国家名片“国和一号”、“华龙一号”三代核电自主化核燃料组件发展,对
学位
宗祠建筑是祭祀先祖的重要场所,是宗族文化的物质表现形态,是中国等级森严的封建社会背景下的产物,因而宗祠建筑内无论是“物质空间”或是“非物质空间”都是严格礼教秩序的体现。本文是以山西地区的宗祠为研究对象,在了解了国内外宗祠相关理论和实地调研的基础上,从社会学、地理学、人类学多学科视角出发,以宗祠建筑的空间形态为切入点,分别从山西宗族文化、宗祠文化空间特征、宗祠社会记忆的演变与构建三个方面进行分析,通
学位
<正>学生管理是学校管理工作的重点,强化学生管理,有利于学校教育教学实践的顺利进行,能够促进学校其他管理工作有序运行。随着素质教育深化,以及教育方式和手段不断创新,将学生管理与思政教育有效渗透和融合,通过思政教育提高学生的道德修养和责任意识,有利于提高学生管理效率,促进学生管理工作开展,有利于提升思政教育效果。总而言之,将思政教育与学生管理有效结合,能够产生1+1>2的育人效果。
期刊
随着门式刚架轻型钢结构在工程中的不断应用和发展,其安全性逐渐受到关注。门式刚架在服役过程中会不可避免的出现应力集中,因此,应力集中部位的识别对保障结构安全就显得尤为重要。金属磁记忆检测技术作为一种新型的无损检测技术,能够对于铁磁性材料的应力集中部位进行有效的识别,被认为是目前对铁磁性材料进行早期损伤评估的最行之有效的无损检测技术。本文主要以磁记忆检测技术为基础,对门式刚架在水平低周往复荷载作用下的
学位
<正>在导数应用的学习中,恒成立问题一直是一大难点问题,思维要求高,运算强度大,同时也是高考中常考常新的题型.端点效应是指对一类函数的恒成立问题,可以通过取函数定义域内的某个特殊的值或某几个特殊的值,先得到一个必要条件,初步获得参数的范围,再在该范围内讨论,或去验证其充分条件,进而解决问题.用该方法解决恒成立问题可以减少分类讨论的类别,常常起到事半功倍的效果.但并不是所有恒成立问题均能通过端点效应
期刊
工业生产中存在着大量的高温液态金属倾倒过程,其伴随着产生大量高温烟气。目前针对动态倾倒过程产生的烟气,常常采用控制最大烟气散发量作为排风系统排风量的设计方法而造成通风系统能耗增加。因此,研究整个倾倒过程中的污染源的变化规律特性,有助于通风系统的精细化设计。为了深刻的理解高温金属倾倒过程诱导污染气流的变化过程,本文首先明确了倾倒过程中液态金属的两种流动状态——链式碰撞模式下和不连续模式下,理论分析不
学位
现有污水生物脱氮系统一般采用传统生物脱氮工艺,但往往由于进水中碳源不足,导致出水总氮不能达标。近年来,新型生物脱氮工艺如亚硝化-厌氧氨氧化(Partial Nitrification-Anaerobic Ammonia Oxidation,PN-Anammox)、短程硝化-反硝化如SHARON(Single Reactor High Activity Ammonium Removal Over N
学位
城市街道作为承载人们户外活动的重要载体,在满足功能的前提下,改善影响人体户外热舒适感受的小气候环境越来越受到关注。城市街道中,因走向、高宽比、界面开口、林荫空间类型、树种选择及种植方式等街道空间形态上的差异变化,对街道内小气候环境及人体舒适感受产生不同影响。本文以西安城市街道为研究对象,通过相关软件所得模拟结果,对比分析多种街道空间内空气温度、日照环境分布状况,以判断街道内不同林荫空间类型对夏季小
学位
木材是一种历史悠久的建筑材料,在我国,木结构建筑也具有悠久的历史,发展出了巧妙的建筑技艺,具有良好的抗震性能,时至今日,仍然能看到保存至今的古代建筑。木材作为建筑材料具有许多优点。木材具有质量轻,强度高的特点,便于加工,具有一定的隔热性及隔声性,并且是一种可再生材料。因此,在现代建筑中仍然有广泛的应用。在现代木结构建筑中,销钉连接是一种应用广泛的连接方式,具有安装简便,力学性能良好的特点。对销钉连
学位