[發(fā)明專利]一種鋼管相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處裂紋擴(kuò)展傾斜角度的測量方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310392625.2
• 申請(qǐng)日: 2013-09-02
• 公開（公告）號(hào): CN103471487A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏建軍;宋生志;袁宏志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01B5/24
• 分類號(hào): G01B5/24
• 代理公司: 徐州支點(diǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32244
• 代理人: 李中華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種裂紋傾斜角度的測量方法，具體是一種鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處裂紋傾斜角度的測量方法。?

背景技術(shù)

焊接管節(jié)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)及體育館等大型結(jié)構(gòu)工程中；海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境比較惡劣，且長期承受著交變荷載作用；橋梁結(jié)構(gòu)在服役期間，則會(huì)承受來往車輛荷載、風(fēng)荷載、水流沖刷、地震等各種交變荷載作用；因此，這些結(jié)構(gòu)中的管節(jié)點(diǎn)經(jīng)過一定的服役期后，很可能會(huì)發(fā)生疲勞破壞，而管節(jié)點(diǎn)的疲勞破壞一般發(fā)生在主管與支管交匯處的焊縫周圍，表現(xiàn)為焊縫開裂，國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)管節(jié)點(diǎn)的疲勞斷裂性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究；研究發(fā)現(xiàn)：不論穿透性疲勞裂紋還是表面疲勞裂紋，裂紋擴(kuò)展傾斜角度是一個(gè)比較重要的參數(shù)，其對(duì)裂紋尖端的應(yīng)力強(qiáng)度因子、J積分和裂紋尖端張開位移（CTOD）等斷裂參數(shù)有較大的影響；然而疲勞裂紋一般產(chǎn)生于主支管相貫處的焊縫周圍，其所處的位置比較特殊，在試件的疲勞裂紋被拉開后，采用直接測量方法來測量，精度低，操作比較困難。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處裂紋傾斜角度的測量方法，利用石膏定型來間接完成對(duì)鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處裂紋傾斜角度的測量，不需要直接測量鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處裂紋傾斜角度。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鋼管桁架相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處裂紋傾斜角度的測量方法，包括以下步驟：?

涂抹石膏：?

首先在鋼管相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處疲勞裂紋面周圍涂抹少量脫模劑；將自來水和生?石膏按一定的比例配制調(diào)和成粘稠度適中的石膏，然后將調(diào)配好的石膏均勻黏貼在裂紋面及其周圍；?

切樣、測量：?

靜置2-3天至石膏完全硬化，將石膏從試件上取下，成為下一步測量用的石膏塑模；在需要測量的點(diǎn)處將石膏塑模鋸開，形成石膏塑模切片，然后將每個(gè)石膏塑模切片平放置在白紙上，并將其斷面輪廓圖描繪在紙上，采用量角器從紙上的斷面輪廓圖中測量出裂紋的擴(kuò)展傾斜角度θ角；?

角度的計(jì)算：?

用測量工具量出管節(jié)點(diǎn)支管直徑為d，主管直徑為D，則鋼管相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處裂紋擴(kuò)展傾斜角度為θ-α。?

本發(fā)明充分利用了石膏的可塑性、流動(dòng)性、穩(wěn)定性，將裂紋的發(fā)展?fàn)顟B(tài)直觀化，最后通過硬化成型的石膏塑模來確定裂紋的傾斜角度，該方法簡單、操作方便、使用范圍廣泛，測量精度高、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，對(duì)被檢測部件無損傷破壞。?

附圖說明

圖1是相貫管節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)位置圖；?

圖2是裂紋模型切片輪廓及裂紋傾斜角示意圖；?

圖3是鞍點(diǎn)處裂紋傾斜角度計(jì)算示意圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。?

圖1是相貫管節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)位置圖，?

測量方法如以下：?

1、將自來水和生石膏按1:2～3的比例配制調(diào)和成粘稠度適中的石膏，市售的普通石膏即可；?

2、在鋼管相貫節(jié)點(diǎn)鞍點(diǎn)處疲勞裂紋面周圍涂抹少量脫模劑，然后將配置好的石膏黏貼在裂紋面處；?

3、石膏在涂抹過程中分層實(shí)施，每層涂抹完后用手不斷拍打，確保石膏與裂紋面及管壁面完全接觸，涂抹分為2～3層，厚度在2～3cm左右；?

4、靜置2-3天后，石膏完全硬化，小心地將石膏塑模從試件上取下；?

5、在沿裂紋長度方向上需要測量的地方用鉛筆做上標(biāo)記，然后用10-12寸的鋼鋸條沿經(jīng)過標(biāo)記且垂直于裂紋長度方向切開；?

6、將石膏模型的切片平放在白紙上，用鉛筆描繪出其外形輪廓圖，如圖2所示，根據(jù)裂紋的位置做出輔助線，確定θ角，θ角為裂紋面切線和支管的夾角；?

7、使用量角器測出所考察的θ角；?

9、由管節(jié)點(diǎn)的幾何尺寸（支管直徑d，主管直徑D）計(jì)算出圖3中α角，即α=arctandD]]>

8、根據(jù)圖3中裂紋傾斜角度β與θ角和α角之間的關(guān)系，可計(jì)算得出裂紋傾斜角度β，即：β＝θ-α。?