文档摘要：通过玻璃钢(FRP)材质的疲劳试验数据,利用单侧容限法拟合出置信度为95％、存活率为97.5％的p-S-N曲线,得出玻璃钢防护门的疲劳极限.使用Box-Behnken(BBD)抽样方法完成了试验设计,建立了防护门的应力幅值和长度、宽度、厚度的二阶多项式,利用二代遗传算法(NSGA-Ⅱ)、粒子群算法(PSO)、二次规划法(NLPQL)3种算法进行多目标优化分析,对防护门的应力幅值和体积进行了优化,结果表明:使用NSGA-Ⅱ算法时体积和应力幅值优化效果最好,体积减小率为13.73％,应力幅值减小率为14.68％.根据优化结果进行仿真验证,仿真结果和优化结果一致,证明了优化结果的有效性.根据BS7910:2019对优化后含缺陷的防护门进行结构安全性评估,计算结果表明:含裂纹缺陷的玻璃钢防护门满足结构安全性需求,a/c值越小,裂纹在后期扩展中越容易趋近BS7910:2019中FAD图的临界线.
Abstract：Throughthefatiguetestdataofglassfiberreinforcedplastic(FRP)material,thep-S-Ncurvewithaconfidencelevelof95％andasurvivalrateof97.5％wasfittedbytheone-sidedtolerancemethod,andthefatiguelimitoftheFRPprotectivedoorwasobtained.TheexperimentdesignwascompletedusingtheBox-Behnken(BBD)samplingmethod,andthesecond-orderpolynomialsofthestressamplitude,length,width,andthicknessoftheprotectivedoorwereestablished.Thesecond-generationgeneticalgorithm(NSGA-Ⅱ)andparticleswarmoptimization(PSO)wereused.QuadraticProgramming(NLPQL)threealgorithmsformulti-objectiveoptimizationanalysis,thestressamplitudeandvolumeoftheprotectivedoorareoptimized,theoptimizationresultsshowthattheuseoftheNSGA-Ⅱalgorithmisthebestforvolumeandstressamplitudeoptimizationwiththevolumereductionrateof13.73％andthestressamplitudereductionrateof14.68％.Ac-cordingtotheoptimizationresults,simulationverificationiscarriedout.Thesimulationresultsareconsistentwiththeoptimizationresults,whichprovestheeffectivenessoftheoptimizationresults.AccordingtotheBS7910:2019,thestructuralsafetyoftheoptimizedprotectivedoorwithdefectsisevaluated.Thecalculationre-sultsshowthattheFRPprotectivedoorwithcrackdefectsmeetsthestructuralsafetyrequirements.Astheval-ueofa/cissmaller,thecracktendstoapproachthecriticallineoftheFADdiagramintheBS7910:2019inthelaterpropagation.
作者：王悦东 魏壮 王秋实 董祺Author：WANGYuedong WEIZhuang WANGQiushi DONGQi
作者单位：大连交通大学机车车辆工程学院,辽宁大连116028
刊名：大连交通大学学报 ISTIC
Journal：JournalofDalianJiaotongUniversity
年，卷(期)：2024, 45(2)
分类号：
关键词：铁路隧道 p-S-N曲线 优化分析 玻璃钢 单侧容限 安全性评估
Keywords：railwaytunnel p-S-Ncurve optimizationanalysis FRP onesidedtolerancelimit safetyassessment
机标分类号：TP311.52TG115.28R283.6
在线出版日期：2024年6月11日
基金项目：大连市科技创新基金计划项目玻璃钢隧道防护门优化分析及安全性评估[
期刊论文] 大连交通大学学报--2024, 45(2)王悦东 魏壮 王秋实 董祺通过玻璃钢(FRP)材质的疲劳试验数据,利用单侧容限法拟合出置信度为95％、存活率为97.5％的p-S-N曲线,得出玻璃钢防护门的疲劳极限.使用Box-Behnken(BBD)抽样方法完成了试验设计,建立了防护门的应力幅值和长度、宽度、厚度的...参考文献和引证文献
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