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锈蚀是钢桥耐久性退化的主要形式之一，而锈蚀钢材的表面形貌是改变结构应变分布，进而影响超低周疲劳性能的重要因素。为了研究钢材锈蚀形貌及其对超低周疲劳性能的影响，以中国钢桥建设中常用的Q345钢材为例，对4组不同锈蚀程度的人工加速锈蚀钢板试样进行表面形貌测量，讨论了用粗糙度、分形维数和功率谱密度函数3种指标表征锈蚀形貌的可能性；根据三维形貌实测数据建立试样的规整六面体单元模型，并利用循环空穴扩张模型（CVGM）计算了锈蚀钢材的超低周疲劳开裂寿命，分析了锈蚀形貌对钢材超低周疲劳开裂寿命的影响。结果表明，人工加速锈蚀试验的锈蚀速率受锈层阻隔影响明显；对于不同锈蚀时长的试样，各组表面轮廓的粗糙度、分形维数和功率谱密度函数区分度不高；锈蚀形貌的不均匀程度是引起试样超低周疲劳性能下降的重要因素，蚀坑位置的超低周疲劳开裂寿命受蚀坑所处截面缩小程度、所处位置以及形状特征等不均匀因素耦合影响。

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《锈蚀表面形貌及其对钢材超低周疲劳性能的影响》

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文件号：197414

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