【摘要】：起重機設備作為現代物料搬運的特種設備之一,推動著國民經濟的發(fā)展,在工廠車間、貨運碼頭、軌道交通以及建筑行業(yè)等被廣泛使用。鑄造起重機作為冶金鍛造行業(yè)的特殊起重機,主梁結構作為主要承載結構件,其使用壽命決定了鑄造起重機整機的使用壽命。隨著鑄造起重機的高速化、重載化、頻繁化,主梁結構在滿足強度、剛度、穩(wěn)定性的同時,其疲勞特性更應得到重點關注。鑄造起重機長期承受變幅載荷的作用,疲勞斷裂為破壞的主要形式。本文以100/40t-28.5m四梁偏軌鑄造起重機為研究對象,進行如下研究:(1)運用金屬結構理論對鑄造起重機進行靜強度理論計算,在確保靜強度滿足要求的條件下,確定主梁結構危險截面上的危險點。通過分析調研鑄造起重機的工作流程,借助MATLAB模擬起升小車在主梁結構上運行過程,確定危險點的應力-時間歷程,經雨流計數法統(tǒng)計計數得出對應危險點的應力譜。(2)提出鑄造起重機金屬結構裂紋擴展及疲勞壽命預測方法,并建立相應的數學模型。根據無損檢測技術將鑄造起重機探測結果分為:有裂紋情況和無裂紋情況。對于有裂紋情況,應用斷裂力學結合等效應力法分析裂紋擴展,建立基于裂紋擴展的鑄造起重機金屬結構疲勞剩余壽命預測模型;對于無裂紋情況,以名義應力和損傷累計理論為基礎,結合平均應力修正方法,建立包含應力均值、應力幅值的雙參數應力壽命曲面模型。(3)疲勞壽命有限元仿真分析:對鑄造起重機進行簡化處理,建立其有限元分析模型,進行有限元靜力學分析。在此基礎上,以有限元軟件Msc.Patran中疲勞分析模塊Msc.Fatigue為基礎,利用Growth法疲勞分析裂紋擴展過程及其疲勞剩余壽命,結合應力疲勞分析法(S-N曲線法),探討鑄造起重機金屬結構的全壽命。將仿真結果與理論計算結果進行對比,分析其相對誤差的范圍,確定有限元仿真結果的可靠性,為鑄造起重機設計、壽命評估提供理論和有限元分析技術支持。
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG231.1
【圖文】：

圖 1.1 損傷容限設計原理Fig.1.1 Design principle of damage tolerance方法斷裂條件：2max1ccKaYa a

圖 1.2 技術路線圖Fig.1.2 Technical roadmap章：緒論。緒論部分主要介紹課題研究背景、意義、現狀以及課題研來源和技術路線；章：鑄造起重機危險截面確定及應力譜獲取。本章節(jié)應用金屬結構理

鑄造起重機模型

【參考文獻】

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本文編號：2807021