[发明专利]输电铁塔角钢主节点拉伸试验数据处理方法

说明书

本发明公开了一种输电铁塔角钢主节点拉伸试验数据处理方法，包括绘制载荷‑变形曲线、选取弹性阶段、确定滑移量、更新数据并绘制应力‑应变曲线、选取弹性阶段进行线性拟合、确定滑移量、更新数据并重新绘制应力‑应变曲线、计算屈服强度、建模受力分析并确定主要变形区域长度和计算断后延伸率步骤。现有规范只涉及对标准试件拉伸试验的数据处理方法，而实际结构中试件的拉伸一般都伴随着螺栓滑移以及偏心受载等的影响，难以直接套用标准试件的拉伸试验处理方法。本发明相关技术方法的提出填补了实际结构中试件拉伸试验数据处理方法的空白，同时也有利于提高试验数据的处理效率与精度。

技术领域

本发明涉及一种拉伸试验数据处理方法，尤其涉及一种输电铁塔角钢主节点拉伸试验数据处理方法，属于拉伸测量技术领域。

背景技术

目前，在拉伸试验数据处理方面，比较统一的是国家标准(GB6397-86)中关于低碳钢的拉伸试验数据处理方法。该试验通过对标准件的拉伸，绘制其载荷—变形曲线以及应力—应变曲线，并详细区分曲线中的弹性阶段、屈服阶段、硬化阶段与颈缩阶段，然后通过系列方法计算低碳钢试件的屈服极限、强度极限以及延伸率等重要力学性能参数。

上述方法能够很好地应用到单一试件拉伸时的数据处理，但是针对试件在具体结构中，例如角钢通过螺栓与包钢连接，拉伸时的数据处理存在一些不足或缺陷：(1)由于存在螺栓连接与不确定性的安装误差，试件拉伸时在螺栓连接处势必会产生不定量的滑移量；(2)该试验的应力—应变曲线没有明显的弹性阶段和屈服阶段，难以有效判断试件的弹性模量和屈服极限；(3)试件在拉伸过程中的变形区域主要集中在螺栓连接附近，并非均匀分布在整支角钢的范围，因此不能直接采用角钢长度作为计算试件断后延伸率的主要变形区域长度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种输电铁塔角钢主节点拉伸试验数据处理方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种输电铁塔角钢主节点拉伸试验数据处理方法，包括以下具体步骤：

步骤1：绘制载荷-变形曲线；

步骤2：选取弹性阶段并进行线性拟合：将弹性阶段的数据拟合，得到弹性直线；

步骤3：确定滑移量：弹性线段延长至与横轴交点的横轴坐标即为输电铁塔角钢主节点拉伸时的滑移量；所述滑移量包括螺栓与角钢连接滑移以及孔壁挤压滑移；

步骤4：更新数据，绘制应力-应变曲线：包括以下具体步骤：

步骤4-1：将原始数据的变形量减去滑移量，更新为修正数据集；

步骤4-2：将修正数据集单位为千克的载荷数据，换算成单位为牛顿的力，然后除以输电铁塔角钢的净截面积，得到应力数据集；

步骤4-3：将修正数据集的变形量数据除以包钢的长度，得到应变数据集；

步骤4-4：根据应力数据集和应变数据集，绘制应力—应变曲线；

步骤5：计算屈服强度：根据钢结构中针对标准试件拉伸试验的σ_0.2原则，确定输电铁塔角钢的屈服强度大小；

步骤6：对输电铁塔角钢主节点拉伸试件进行有限元建模受力分析，确定主要变形区域长度：包括以下具体步骤；

步骤6-1：对输电铁塔角钢主节点拉伸试件进行有限元建模受力分析，得到其位移云图和应力云图；

步骤6-2：通过对位移云图和应力云图进行分析，确定角钢的主要变形区域长度；

步骤7：计算断后延伸率。

步骤2包括以下步骤：