發(fā)布時(shí)間：2018-01-01 00:11

  本文關(guān)鍵詞：海洋平臺(tái)起重機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)焊縫多軸疲勞壽命評(píng)估　出處：《大連理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：轉(zhuǎn)臺(tái)是海洋平臺(tái)起重機(jī)重要的承載結(jié)構(gòu)件之一,其安全可靠性對(duì)整機(jī)至關(guān)重要。通常轉(zhuǎn)臺(tái)多為焊接箱型結(jié)構(gòu),作業(yè)時(shí)主要承受壓彎復(fù)合載荷,因此轉(zhuǎn)臺(tái)焊縫處于十分復(fù)雜的多軸應(yīng)力狀態(tài)。此外,海洋平臺(tái)起重機(jī)作業(yè)頻繁,加之海上環(huán)境惡劣(海風(fēng)、海浪等),導(dǎo)致轉(zhuǎn)臺(tái)焊縫應(yīng)力循環(huán)交替變化,疲勞破壞是其主要失效形式之一。綜上所述,對(duì)海洋平臺(tái)起重機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)焊縫進(jìn)行多軸疲勞壽命評(píng)估意義重大。本文以30噸級(jí)海洋平臺(tái)起重機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)為研究對(duì)象,將等效熱點(diǎn)應(yīng)力(Equivalent Hot Spot Stress,簡稱EHSS)作為評(píng)定應(yīng)力,結(jié)合一種新的多軸疲勞壽命評(píng)估方法——修正Wohler曲線法(Modified Wohler Curve Method,簡稱MWCM),對(duì)不同工況下的轉(zhuǎn)臺(tái)焊縫進(jìn)行多軸疲勞壽命評(píng)估。本文主要工作如下：(1)根據(jù)相關(guān)疲勞評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)確定熱點(diǎn)應(yīng)力(Hot Spot Stress,簡稱HSS)的計(jì)算方法,通過有限元分析軟件ANSYS尋求等效熱點(diǎn)應(yīng)力的求解方法,然后分別將熱點(diǎn)應(yīng)力和等效熱點(diǎn)應(yīng)力作為評(píng)定應(yīng)力,結(jié)合MWCM建立焊接結(jié)構(gòu)件多軸疲勞壽命預(yù)測(cè)算法。(2)以對(duì)接焊縫為例,分別將熱點(diǎn)應(yīng)力和等效熱點(diǎn)應(yīng)力與MWCM結(jié)合,預(yù)測(cè)其多軸疲勞壽命,然后對(duì)比本文算法預(yù)測(cè)壽命和試驗(yàn)壽命,驗(yàn)證本文算法的精度；針對(duì)工程上常見的角焊縫,分別將熱點(diǎn)應(yīng)力和等效熱點(diǎn)應(yīng)力與MWCM結(jié)合,研究不同拉伸彎曲比例的載荷對(duì)兩種方法多軸疲勞壽命的影響,驗(yàn)證等效熱點(diǎn)應(yīng)力作為多軸疲勞評(píng)定應(yīng)力的合理性。(3)按照API 2C-2012《海洋平臺(tái)起重機(jī)規(guī)范》,確定目標(biāo)起重機(jī)在五種不同工況下的載荷,然后計(jì)算起重機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)的受力狀況,進(jìn)而確定轉(zhuǎn)臺(tái)的邊界條件。接著對(duì)目標(biāo)起重機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行有限元分析,找出其危險(xiǎn)部位,并對(duì)危險(xiǎn)部位焊縫實(shí)體建模,然后用MPC技術(shù)建立轉(zhuǎn)臺(tái)殼-實(shí)體混合模型,重新進(jìn)行有限元分析,得到危險(xiǎn)部位焊縫詳細(xì)的應(yīng)力分布,為提取焊趾處的等效熱點(diǎn)應(yīng)力奠定基礎(chǔ)。(4)根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)危險(xiǎn)焊縫詳細(xì)的應(yīng)力分布,確定焊縫疲勞待評(píng)估點(diǎn),然后提取待評(píng)估點(diǎn)的等效熱點(diǎn)應(yīng)力,將等效熱點(diǎn)應(yīng)力與MWCM結(jié)合來預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)焊縫的多軸疲勞壽命,用于指導(dǎo)海洋平臺(tái)起重機(jī)的維保工作。
[Abstract]:In this paper , a new method for evaluating the fatigue life of rotary table welds under different working conditions is made by combining the hot spot stress and the equivalent hot spot stress with MWCM , and then comparing the hot spot stress and the equivalent hot spot stress with the MWCM . ( 3 ) According to the specifications of API 2C - 2012 offshore platform crane , determine the load of the target crane under five different working conditions , then calculate the stress condition of the crane turntable , then determine the boundary condition of the turntable .

【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P755.1;TH21

【參考文獻(xiàn)】

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1 聶宏,常龍;基于局部應(yīng)力應(yīng)變法估算高周疲勞壽命[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

2 方福勝;;關(guān)于編制海上起重機(jī)規(guī)范的建議[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2010年12期

3 楊瑞剛;徐格寧;范小寧;;橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性失效準(zhǔn)則與剩余壽命評(píng)估準(zhǔn)則[J];中國安全科學(xué)學(xué)報(bào);2009年10期

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1 王東強(qiáng);基于模糊損傷的履帶起重機(jī)臂架疲勞壽命評(píng)估[D];大連理工大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1362070