本文關(guān)鍵詞：起重機(jī)箱梁結(jié)構(gòu)疲勞研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)與起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)的發(fā)展,橋(門)式起重機(jī)(以下簡稱起重機(jī))已成為不可或缺的特種設(shè)備之一。而起重機(jī)的主要承載構(gòu)件主梁等大多是焊接結(jié)構(gòu),不可避免地存在焊接缺陷,由于起重機(jī)在日常工作中要承受不斷變化的交變載荷,這些缺陷在交變載荷下會(huì)萌生裂紋并不斷擴(kuò)大極易產(chǎn)生肉眼可見的裂紋,如果不及時(shí)采取措施補(bǔ)救很可能會(huì)導(dǎo)致最后的疲勞失效。疲勞裂紋萌生的壽命比較短,所以起重機(jī)的疲勞壽命主要由裂紋擴(kuò)展直至斷裂的壽命決定。研究疲勞的目的就是降低對(duì)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)成分的依賴性。因此,探索起重機(jī)焊接箱形梁裂紋的萌生擴(kuò)展機(jī)理和剩余壽命,可以有效地預(yù)防事故的發(fā)生和減輕事故造成的災(zāi)難,并對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制造、使用和管理具有重要的指導(dǎo)意義。本論文主要研究內(nèi)容如下：1、運(yùn)用許用應(yīng)力法和有限元分析兩種方法進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)的理論計(jì)算,保證起重機(jī)危險(xiǎn)部位的剛度、強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等均在《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》所要求的范圍之內(nèi)。2、研究起重機(jī)箱形梁疲勞裂紋的成因和擴(kuò)展規(guī)律,討論這些裂紋尖端區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)的變化規(guī)律,并推導(dǎo)了小范圍屈服的應(yīng)力強(qiáng)度因子塑性修正式。3、將斷裂力學(xué)理論與損傷力學(xué)中的Miner理論結(jié)合起來,推導(dǎo)出起重機(jī)箱形梁結(jié)構(gòu)在變幅載荷下的疲勞壽命估算模型,引入熱點(diǎn)應(yīng)力法來估算起重機(jī)橋架變截面處金屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。4、按照《規(guī)范》中的基于應(yīng)力比法的疲勞強(qiáng)度分析方法,采用自編VB程序?qū)蚣芙Y(jié)構(gòu)危險(xiǎn)截面的危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。5、將層次分析法與模糊綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合,利用加權(quán)平均法得到的安全值來評(píng)判起重機(jī)的狀態(tài),結(jié)果和實(shí)際比較相符。
【關(guān)鍵詞】：起重機(jī) 斷裂力學(xué) 損傷力學(xué) 熱點(diǎn)應(yīng)力法 模糊綜合層次法
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH21
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 課題研究的目的和意義12-13
• 1.2 疲勞研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 疲勞壽命定義及分類13-14
• 1.2.2 國外研究動(dòng)態(tài)14-15
• 1.2.3 國內(nèi)研究動(dòng)態(tài)15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 第2章 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)驗(yàn)證16-29
• 2.1 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)計(jì)算方法16
• 2.1.1 許用應(yīng)力法16
• 2.1.2 極限狀態(tài)法16
• 2.2 橋機(jī)主梁金屬結(jié)構(gòu)驗(yàn)證16-21
• 2.2.1 靜強(qiáng)度校核18-20
• 2.2.2 靜剛度校核20-21
• 2.3 限元方法及ANSYS簡介21-22
• 2.3.1 有限元法簡介21
• 2.3.2 有限單元法的分析步驟21-22
• 2.3.3 單元組集22
• 2.3.4 ANSYS分析軟件簡介22
• 2.4 橋式起重機(jī)橋架的ANSYS分析22-25
• 2.4.1 屬性的設(shè)置22-23
• 2.4.2 有限元模型23-24
• 2.4.3 施加位移邊界條件與載荷24-25
• 2.5 結(jié)果分析25-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 起重機(jī)箱形梁疲勞裂紋研究29-42
• 3.1 疲勞裂紋的擴(kuò)展規(guī)律29
• 3.2 疲勞裂紋的成因29
• 3.3 疲勞裂紋的研究29-34
• 3.3.1 疲勞裂紋的分類29-30
• 3.3.2 關(guān)于裂紋尖端區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)和位移場(chǎng)的研究30-32
• 3.3.3 基于ANSYS的疲勞裂紋模擬32-34
• 3.4 應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算34-38
• 3.4.1 線彈性情況下的應(yīng)力強(qiáng)度因子表達(dá)式34-35
• 3.4.2 小范圍屈服情況下的應(yīng)力強(qiáng)度因子表達(dá)式35-36
• 3.4.3 基于ANSYS的應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算36-38
• 3.5 工程破壞實(shí)例38-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 起重機(jī)箱形梁疲勞壽命研究42-55
• 4.1 起重機(jī)疲勞壽命預(yù)估流程42-43
• 4.2 基于彈塑性理論的恒幅載荷下的疲勞壽命估算模型43-45
• 4.2.1 理論基礎(chǔ)43-44
• 4.2.2 工程應(yīng)用44-45
• 4.3 基于損傷力學(xué)的變幅載荷下的疲勞壽命估算模型45-48
• 4.3.1 理論基礎(chǔ)45-46
• 4.3.2 工程應(yīng)用46-48
• 4.4 基于熱點(diǎn)應(yīng)力法的疲勞全壽命估算模型48-54
• 4.4.1 理論基礎(chǔ)48-50
• 4.4.2 工程應(yīng)用50-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第5章 起重機(jī)箱形梁疲勞強(qiáng)度校核55-63
• 5.1 抗疲勞設(shè)計(jì)方法簡介55
• 5.1.1 應(yīng)力比法55
• 5.1.2 應(yīng)力幅法55
• 5.2 基于應(yīng)力比法的疲勞分析55-57
• 5.3 基于《規(guī)范》的自編VB軟件的實(shí)現(xiàn)57-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第6章 起重機(jī)箱形梁綜合疲勞評(píng)定方法63-69
• 6.1 疲勞評(píng)定方法分析63
• 6.2 模糊綜合層次分析法介紹63-65
• 6.2.1 分析結(jié)構(gòu)63
• 6.2.2 確定指標(biāo)權(quán)重63-65
• 6.2.3 建立模糊評(píng)價(jià)集65
• 6.2.4 構(gòu)造指標(biāo)模糊評(píng)價(jià)矩陣65
• 6.2.5 進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)65
• 6.3 綜合分析實(shí)例65-68
• 6.3.1 建立起重機(jī)層次結(jié)構(gòu)模型65
• 6.3.2 計(jì)算起重機(jī)指標(biāo)權(quán)重65-67
• 6.3.3 確定起重機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)估等級(jí)67
• 6.3.4 構(gòu)造模糊評(píng)價(jià)矩陣67-68
• 6.3.5 進(jìn)行模糊運(yùn)算確定該機(jī)疲勞等級(jí)68
• 6.4 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-70
• 全文總結(jié)69
• 展望69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目及發(fā)表的論文75

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