(a(5474) 双对数坐标纸上的图形讲,∫—N呈直线关系的区段应该只 限于其有试验数据给予证实的部份。按直线外延到无试验数 据处,那是不可信的。 在进行这些试验时,试件的构造特征一般是按什么原则 来决定的呢?在这一时期,轴向受力的试件做得较多有些 试验机只能在拉一拉范围内工作(只能做图2-1c所示的应 力循环),另一些则能做拉一压试验(如图2-1a所示)。 试件的截面尺寸实际上已比前一时期为大,但若和七十年代 的大尺寸梁式试件相比,有时也将它们叫做小试件。有一些 试件的构造特点是由试验者的主观意图决定的,还有一些则 是从实桥构造(并参照试验机能力)移过来的。从其一开 始,人们就对带有轧钢氧化皮的基材试件感兴趣。其试件截 面常取矩形,厚度取10至14毫米(用轧制钢板厚度),宽 度取60至80毫米,两边经刨光,棱角经唐钝。认为这种试 件能够代表本国钢材的疲劳特征,认为它带有“标谁”性 质,这便是它受重视的原因。在基材试件的中央钻一小尺寸 圆孔,试验者认为其疲劳强度是同铆接接头内的基材净截面 相埒,也曾受到重视。 从其所进行的疲劳试验之中,有一些什么重要的经验教 训应该汲取呢? 曾经有一些试件的疲劳开裂不是发生在试验者所预期的 开裂截面上。这样,对于预期的成果讲,试验就报废了。造 成这种事故的原因,往往是由于采用静力强度来进行试件设 计;错误地认为:只要让预期的开裂截面的静力强度较逊, 疲劳开裂就会出现在预期截面上。改正错误的方法,是在进 行大量的正规疲劳试验之前,先儆一些试探性试验,据之以 11
核定试件设计。 曾经有一些试验人想使所得的试验结果的离性较小, 或是对试件制造的质量控制过严(高出于生产单位者过多), 或是只使用个别单位所制造的试件,这样,他们的试验结果 也就使人不敢放心采用了。 也曾有一些试件是按大幅度提高疲劳强度的思路进行设 计的。尽警其疲劳强度的提高确实得到了疲劳试验的证实, 只因所设计的构造费料费工过多,生产单位不予欢迎,也不 予采用。对于这样的教训,实在应读永以为戒。 不进行这些试验时,p偵一般是取几个?怎样取?限于 财力和人力,…般不多取。在德,曾经为基材等重要构造 的试件,取生个P值,即:-1.0,-05,0,+05。在别 的园家;只对个别重要构造这样做。对于不少构造的试件, 往往只按一个p做试验。 在对孙构造的试件,按p为某些常值得到其式2-5所 示的∫—N关系式后,对于采用该构造的桥讲,其疲劳验算 问题是否就解决了呢?还没有。这是因为实桥各验算点所受 到的应力的P值很难就是在试验中所取用的那几个。所以 在得知月个p值的∫一N关系线之后,有必要再按N为常值 建立∮—ρ关系,以便按实桥的p值找到其相应的∫x(即 式2-5屮的f。 (2)关于fmx一p关系(N为常值)和安全系数的取 值 现在所讲的问题,不再涉及疫劳试验,而是怎样利用从 疲势试验为一种试件所得到的几个p值的fmx-N关系。 图2-3表示某种试件疲步试验的仝部成,按四个p 12
值,得到了四条fxN线。今将致伤次数指定为N1。作 竖线通过横坐标的ogN1点,这竖线同上述四条线的交 点,就是p为不同值,面N=N1时的fx。如阁,脊p的 具体值写在下标位置,这也是表达这些fax的一种方法。 在只有四个ρ值的fmx的憤况下,怎样推算其它ρ值的 fnx呢?若以∫和P为纵横坐标来制图,则因共图形是 曲线,很难掌握。解决这困难的方法,在于将这四对数据所 决定的四个经验点,按别的坐标系统来描点制图。如果其图 形接近于直线,那就取为直线,并将它的式子(用那置的坐 标)写出来,那就可以用来推算其它p值的fasx了。 5 lo og N 图2—3为不同值的∫ax-N关系 图2-4所示 Goodman图是可以采用的图形之一。其 纵坐标和横坐标分别表示fx和∫叫;。过原点O,在其左 右作45°线,如图中的OA及OE。不难发觉:在OA线上 所有的点,纵坐标fmx和横坐标f1,的负值相等(注意其 ∫如;本身是负值),符合=-1情况。在OE线上所有的 点,fn;=fmx,符合p=+1情况。在纵坐标轴OC上, 13
aa9四米 0 14
∫;=0,符合p-0箔況。过ACB作水平线,还将AC 的中点B,CE的D标出。不难发觉:OB符合p= -0.5情况,OD线答含p=+05情况 现在就将按图2-3所决定的∫:,∫-.3、f舡f.这 四值画到图2—4上来。在图2-4上,这四法卖经验点的 纵坐标;可以在上述OA:OB、OC、OD冬射级[,分别 按纵坐标为这四值将经验点(图中黑点)标出。按照文献 这些经验点的接线铄接近于一直线。经用这法这直线绘 出。翟将这直线和纵坐标轴的交点的坐标也用(0,f0)表 示,其斜率用k亵示,该直线的方程就可用下式表达〔其线 上任意一点的坐标是(fn;fx)〕: ∫aax=fu+kfm;n (A) 将f;n=p∫mx(以式2-1为依据)代入,可 那就可以用这式为实桥验算点的值求算其fn(在N=N 时)了。 为使这法的成朵能够订入设计规范,还需要凹答下列问 题:①N1如何取值?②者没有几个值的fxN线,怎样 办?③安全系数取多大? 长期以米,有许多娜究者习惯于取N1=2×106。这有 其历史原因。一方,巖子对疲劳试验的知识,认为钢材由 N1=2×106次所决定的f。x已经和其持久极限(N为无穷 多次者)没有多大区,这样。采用N1=2×10°就能“保 证”安全。另-一方囧?曾经有不少人认为铁路桥当列车过桥 趟时,验算点只是受力一次如若每昼夜的列行驶趟数 15