起重機端梁結構的疲勞評定方法研究
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【摘要】:起重機是現(xiàn)代企業(yè)中必不可少的一類設備,對企業(yè)的正常生產(chǎn)和安全運行起著非常重要的作用橋式起重機金屬結構是主要承載構件,由板材和各類型材焊接而成,屬于典型的焊接結構,在循環(huán)載荷作用下的主要失效形式為疲勞破壞,因此,研究金屬結構的疲勞性能對橋式起重機的設計制造應用和維護具有重要的意義通常,橋式起重機金屬結構的疲勞評定主要針對主梁開展,然而在近幾年的工程實踐中,端梁疲勞裂損現(xiàn)象也時有發(fā)生為了深入了解橋式起重機端梁結構的疲勞特性,本文針對焊接結構的常用疲勞評定方法,深入研究了端梁結構不同部位的疲勞特性主要工作有: (1)整理討論了ǎ起重機設計規(guī)范ǐ和ǎ鋼結構設計規(guī)范ǐ中推薦的疲勞分析方法,針對六組具有相同跨度(28.5m)不同額定起重量(5t10t16/3.2t20/5t30/5t50/10t)的通用橋式起重機端梁結構,對其跨中截面和跨端支承截面的疲勞強度進行計算,分析了其疲勞性能同時發(fā)現(xiàn),對于端梁結構的變截面部位,上述推薦方法不具備工程實用性的事實 (2)研究了熱點應力法和等效結構應力法的理論基礎建模方法和實施策略,針對圓弧過渡式端梁結構和馬鞍形端梁結構,分別采用上述2種方法進行了疲勞壽命計算和分析,提出等效結構應力法在起重機金屬結構疲勞評定中具有較大優(yōu)勢的結論 (3)結合了斷裂力學法的基本原理,針對橋式起重機金屬結構這一特定對象,分析了,,,0,,等關鍵參數(shù)的確定原則,提出了一種基于S-N曲線法和斷裂力學法的二階段疲勞評定方法,對(2)中的兩個算例進行了試算,取得了較為滿意的計算結果
【關鍵詞】:端梁 疲勞壽命 熱點應力法 等效結構應力法 斷裂力學法
【學位授予單位】:武漢科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH215
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-16
- 1.1 研究背景9-10
- 1.2 研究現(xiàn)狀10-14
- 1.2.1 焊接結構的疲勞評定方法10-12
- 1.2.2 起重機金屬結構的疲勞評定方法12-13
- 1.2.3 研究現(xiàn)狀分析13-14
- 1.3 研究內(nèi)容14-16
- 第二章 基于常規(guī)方法的端梁結構疲勞性能分析16-26
- 2.1 常規(guī)的起重機疲勞設計方法16-19
- 2.1.1 《起重機設計規(guī)范(GB3811-2008)》推薦的方法16-17
- 2.1.2 《鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003)》推薦的方法17-19
- 2.2 通用橋式起重機端梁結構的疲勞性能分析19-25
- 2.2.1 基本結構19-20
- 2.2.2 基本參數(shù)20
- 2.2.3 計算載荷及工況20-21
- 2.2.4 計算結果21-24
- 2.2.5 疲勞計算結果分析24-25
- 2.3 本章小結25-26
- 第三章 基于局部應力概念的端梁結構疲勞壽命分析26-42
- 3.1 基于局部應力概念的疲勞評定方法26-29
- 3.1.1 熱點應力法26-27
- 3.1.2 等效結構應力法27-29
- 3.2 實例 1——圓弧過渡式端梁的疲勞壽命分析29-35
- 3.2.1 結構型式及其基本參數(shù)29-30
- 3.2.2 有限元建模30-32
- 3.2.3 有限元計算及結果分析32-35
- 3.3 實例 2——馬鞍形端梁的疲勞壽命分析35-41
- 3.3.1 結構型式及其基本參數(shù)35-36
- 3.3.2 有限元建模36-39
- 3.3.3 有限元計算及結果分析39-41
- 3.4 本章小結41-42
- 第四章 基于斷裂力學理論的端梁結構疲勞壽命分析42-50
- 4.1 斷裂力學法基本原理42-43
- 4.2 斷裂力學法中的關鍵參數(shù)43-45
- 4.2.1 參數(shù)c和m的確定43
- 4.2.2 裂紋初始長度a_0的確定43-44
- 4.2.3 斷裂時裂紋長度a_f的確定44
- 4.2.4 應力強度因子k的計算44-45
- 4.3 一種二階段疲勞評定方法45-47
- 4.4 實例分析47-49
- 4.4.1 實例 147-48
- 4.4.2 實例 248-49
- 4.4.3 結果分析49
- 4.5 本章小結49-50
- 第五章 總結與展望50-52
- 5.1 總結50
- 5.2 展望50-52
- 致謝52-53
- 參考文獻53-56
- 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文56-57
- 詳細摘要57-61
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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本文編號:251596
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