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动态荷载下板式橡胶支座老化的力学机制与寿命预测
目录
内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.3主要研究内容与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.4本文的创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
板式橡胶支座基本原理及性能特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.1板式橡胶支座的构造组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.2板式橡胶支座的力学行为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.3板式橡胶支座的固有特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
动态荷载作用下板式橡胶支座损伤机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
3.1动态荷载类型与特征分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
3.2支座内部应力应变分布规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
3.3多轴应力状态对材料劣化的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.4微裂纹萌生与扩展过程研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.5三维高密度力学性能退化分析与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
老化过程中心理动力学表征方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
4.1老化导致材料参数转变规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
4.2硬化、弹性模量衰减定量模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
4.3泵送性、压缩永久变形演化分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
4.4动载作用下表观参数退化模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
4.5材料性能演变的多尺度模拟方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
基于数值模拟的力学行为演变预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
5.1三维非线性有限元模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
5.2考虑老化效应的本构关系更新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
5.3长期动态应力历史模拟与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
5.4关键性能指标退化仿真结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
5.5数值模拟结果验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
板式橡胶支座寿命预测模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
6.1基于损伤累积理论的分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
6.2基于性能退化阈值的判断准则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
6.3考虑统计特性的寿命预测模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
6.4多因素耦合作用下的寿命估算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
6.5支座剩余承载能力评估与寿命预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
试验验证与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
7.1动态老化试验装置与方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
7.2试验材料与试件制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
7.3试验加载程序与监测系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91
7.4动态加载下性能测试结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．94
7.5试验结果与数值模拟及模型的对比验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．97
工程应用建议与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．98
8.1动态荷载下支座选型与设计注意事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．101
8.2支座老化性能评估与维护管理策略．．．．．．．．．．．．．．．．
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