近日，河北鑫達(dá)鋼鐵集團(tuán)有限公司創(chuàng)新研發(fā)的“熱軋U型鋼板樁銳角缺口加速疲勞試驗(yàn)技術(shù)系列專利”，成功獲得三項(xiàng)國(guó)家實(shí)用新型專利授權(quán)。這一重大技術(shù)成果，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外在熱軋U型鋼板樁抗疲勞性能專項(xiàng)檢測(cè)領(lǐng)域的空白，為提升工程材料服役安全性與耐久性提供了可靠的技術(shù)保障。
鋼板樁作為一種高強(qiáng)度、高效施工、綠色環(huán)保的建筑材料，廣泛應(yīng)用于碼頭、堤防護(hù)岸、船塢、擋土墻及圍堰等重大工程。其中，熱軋U型鋼板樁因其優(yōu)異的力學(xué)性能和施工便捷性備受青睞。然而，在沿海灘涂等復(fù)雜地質(zhì)與腐蝕環(huán)境中，鋼板樁長(zhǎng)期承受土體推力、泥沙磨損與海水侵蝕，其疲勞性能與耐腐蝕能力直接關(guān)系到工程結(jié)構(gòu)的安全與壽命。
目前，常規(guī)的材料性能檢測(cè)手段，如屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度及沖擊韌性測(cè)試，難以真實(shí)反映熱軋U型鋼板樁在實(shí)際服役環(huán)境中的抗疲勞行為。特別是夾雜物與基體界面處的應(yīng)力集中問(wèn)題，易在交變載荷下誘發(fā)疲勞裂紋，成為結(jié)構(gòu)安全的潛在隱患。針對(duì)這一行業(yè)共性難題，河北省企業(yè)技術(shù)中心——鑫達(dá)技術(shù)中心迎難而上，成功開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的銳角缺口加速疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)與配套方法。
精準(zhǔn)制樣，還原真實(shí)應(yīng)力集中
該裝置創(chuàng)新性地集成試樣缺口制樣系統(tǒng)，通過(guò)高精度定位與制樣結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在U型鋼板樁翼緣與腹板交匯處加工出標(biāo)準(zhǔn)化的銳角缺口。該設(shè)計(jì)科學(xué)模擬了實(shí)際結(jié)構(gòu)中應(yīng)力集中區(qū)域，為后續(xù)疲勞試驗(yàn)的準(zhǔn)確性與代表性奠定基礎(chǔ)。
高效試驗(yàn)，模擬服役疲勞過(guò)程
搭載先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)力與復(fù)位系統(tǒng)，加速疲勞試驗(yàn)裝置可對(duì)熱軋U型鋼板樁施加循環(huán)載荷，并結(jié)合夾持結(jié)構(gòu)確保試件在動(dòng)態(tài)測(cè)試過(guò)程中穩(wěn)定不滑移。該裝置能夠在短時(shí)間內(nèi)獲取材料在長(zhǎng)期服役條件下的疲勞性能數(shù)據(jù)，極大提升了檢測(cè)效率與工程適用性。
環(huán)境耦合，拓展試驗(yàn)維度
為實(shí)現(xiàn)真實(shí)工況模擬，該裝置配套介質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)，可結(jié)合低溫疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)與海水腐蝕介質(zhì)系統(tǒng)，在橡膠軟體密封罩內(nèi)構(gòu)建低溫、腐蝕等多因素耦合環(huán)境。研究人員可在模擬沿海氣候條件下，同步開(kāi)展疲勞與腐蝕交互作用試驗(yàn)，全面評(píng)估鋼板樁在極端工況下的耐久性能。
型鋼矩陣，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略工程
高水平研發(fā)平臺(tái)，是突破科學(xué)前沿技術(shù)和關(guān)鍵核心技術(shù)的“實(shí)力擔(dān)當(dāng)”，是支撐企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“堅(jiān)實(shí)底座”。近年來(lái)，鑫達(dá)技術(shù)中心累計(jì)開(kāi)發(fā)高性能、高附加值型鋼產(chǎn)品24種，廣泛應(yīng)用于深圳地鐵、寧波地鐵、淄博高鐵站等多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)工程，已成為“全國(guó)型鋼鋼廠主導(dǎo)品牌”。
鑫達(dá)型鋼產(chǎn)線裝備先進(jìn)，采用第五代CMA萬(wàn)能軋機(jī)，具備軋件尺寸精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、剛度大等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)搭建數(shù)字孿生工廠，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過(guò)程仿真與視頻監(jiān)控的精準(zhǔn)映射，助力遠(yuǎn)程高效管控。產(chǎn)線MES系統(tǒng)三級(jí)控制保障了產(chǎn)品全程可追溯，智能表檢系統(tǒng)則運(yùn)用圖像處理與缺陷檢測(cè)算法，在線識(shí)別型鋼表面缺陷，確保實(shí)物質(zhì)量穩(wěn)定。自主研發(fā)超快冷卻技術(shù)，使H型鋼強(qiáng)度提升70MP，并掌握弧形H型鋼、耐海洋腐蝕長(zhǎng)條型材涂鍍金屬層等多項(xiàng)核心技術(shù)，充分彰顯產(chǎn)線技術(shù)實(shí)力與行業(yè)領(lǐng)先水平。
結(jié) 語(yǔ)
科技探索永不停步，創(chuàng)新發(fā)展永無(wú)止境。此項(xiàng)專利技術(shù)不僅為熱軋U型鋼板樁的質(zhì)量控制與性能優(yōu)化提供了科學(xué)手段，也標(biāo)志著鑫達(dá)在高端鋼材檢測(cè)裝備研發(fā)領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。未來(lái)，河北鑫達(dá)鋼鐵集團(tuán)有限公司將著力打造原創(chuàng)技術(shù)策源地，著力提升研發(fā)體系效能，推動(dòng)鋼鐵材料與檢測(cè)技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新，增強(qiáng)核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，當(dāng)好“強(qiáng)國(guó)建設(shè)”的“鋼鐵脊梁”，為全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)貢獻(xiàn)更具安全保障的材料解決方案！
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