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钢绞线损伤分析及寿命预测

阿卜杜勒贾利勒·吉卡尔

钢丝绳广泛用作多种土木工程结构的骨干。在使用过程中，它们会受到各种损坏机制的影响，但腐蚀疲劳是导致其失效的主要机制。为此，对不同时间因腐蚀而损坏的原始钢绞线样品和其他样品进行了实验拉伸试验，以评估腐蚀对其机械行为的影响。测试绳股取自19*7的起重钢丝绳。此外，根据本研究中使用的损伤模型，确定了腐蚀钢绞线的损伤演变阶段和关键使用寿命，以进行预测性维护。结果表明，随着腐蚀程度的增加，刚度显着损失，极限残余应力降低。所以，通过评估因腐蚀而损坏的钢丝绳在其使用寿命期间的极限应力，工程师可以评估维持结构使用的可能性并确定其拆除时间。它们由多股绞合而成，形成具有巨大机械性能的结构，结合了高轴向强度、刚性和扭转灵活性。在大多数应用中，钢丝绳都会遭受不同的损坏机制。其中一种机制是腐蚀，它会加速电缆组件的损坏，并导致严重和不可预见的故障。对此，对多个钢绞线样品进行了实验拉伸测试；一个样品是原始样品，其他样品则因将一定数量的股线浸入硫酸溶液而被腐蚀。所研究的股线是从 19 * 7 非旋转钢丝绳中提取的。静态损伤能够监测具有不同腐蚀水平的受损样品的残余应力的演变。基于原始钢绞线的极限残余应力和耐久性极限，根据统一理论绘制SN曲线，研究了腐蚀对钢绞线耐久性极限的影响。获得的结果能够评估钢绞线在静态应力下的腐蚀环境中的机械行为，并预测钢绞线断裂的循环次数。该程序可以预测该结构在腐蚀条件下的使用寿命。它还有助于建立坚实的维护体系，确保安全可靠的工作环境。