發(fā)布時間：2017-09-05 01:32

  本文關(guān)鍵詞：鑄造起重機(jī)主梁局部焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能研究

  更多相關(guān)文章： 主梁 局部焊接結(jié)構(gòu) 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法 子模型 疲勞壽命

【摘要】：鑄造起重機(jī)是煉鋼廠中不可或缺的特種設(shè)備,主要由板材和各類型材焊接而成,屬于典型的焊接結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)容易存在焊接缺陷和應(yīng)力集中現(xiàn)象,焊縫位置處的疲勞失效是起重機(jī)主要的失效形式。傳統(tǒng)的名義應(yīng)力法、熱點(diǎn)應(yīng)力法等難以對起重機(jī)焊接結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的疲勞評估,等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法具有對焊縫處單元尺寸的不敏感性和在不同類型的焊接結(jié)構(gòu)中能夠有效區(qū)分應(yīng)力集中效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),成為起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞評定的理想方法。本文以已出現(xiàn)疲勞裂損的180t鑄造起重機(jī)為研究對象,針對疲勞裂紋基本出現(xiàn)在主梁主腹板小筋板根部這類局部焊接結(jié)構(gòu)處,根據(jù)起重機(jī)裂損的現(xiàn)狀,制定相應(yīng)的測試方案。通過現(xiàn)場應(yīng)力測試,獲取主梁局部焊接結(jié)構(gòu)區(qū)域即疲勞裂損區(qū)的應(yīng)力水平狀況和變化規(guī)律。建立橋架有限元模型,比較不同工況下的有限元仿真結(jié)果,結(jié)合現(xiàn)場測試結(jié)果,分析了主梁局部焊接結(jié)構(gòu)的裂損機(jī)理。采用子模型技術(shù)進(jìn)一步研究局部焊接區(qū)域的應(yīng)力水平,運(yùn)用等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法研究主梁局部焊接結(jié)構(gòu)的疲勞性能。針對現(xiàn)有局部焊接結(jié)構(gòu)疲勞性能不足的現(xiàn)狀,提出了幾種不同局部焊接結(jié)構(gòu)型式,研究了其對起重機(jī)主梁疲勞性能的影響,從中選出最優(yōu)的局部焊接結(jié)構(gòu),成功應(yīng)用于對該裂損鑄造起重機(jī)的加固處理。本文的工作對鑄造起重機(jī)主梁不同局部焊接結(jié)構(gòu)的疲勞性能的研究具有理論意義,對實(shí)際中的鑄造起重機(jī)的加固修復(fù)具有指導(dǎo)意義,為日后新產(chǎn)品的設(shè)計制造提供了參考價值。
【關(guān)鍵詞】：主梁 局部焊接結(jié)構(gòu) 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法 子模型 疲勞壽命
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG231.1;TG405
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題的研究背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外疲勞研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 金屬焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析方法12-15
• 1.3.1 名義應(yīng)力法12-13
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力法13-14
• 1.3.3 缺口應(yīng)力應(yīng)變法14-15
• 1.3.4 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法15
• 1.4 本課題的提出15-16
• 1.5 課題研究的主要內(nèi)容16-17
• 第2章 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力理論17-26
• 2.1 原理概述17-18
• 2.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力定義18
• 2.3 實(shí)體單元結(jié)構(gòu)應(yīng)力的計算18-20
• 2.3.1 局部應(yīng)力法的結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算19-20
• 2.3.2 節(jié)點(diǎn)力法的結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算20
• 2.4 板殼單元模型結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算20-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 鑄造起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)形式與應(yīng)力測試分析26-37
• 3.1 鑄造起重機(jī)橋接結(jié)構(gòu)形式26-28
• 3.1.1 主梁局部結(jié)構(gòu)26-27
• 3.1.2 裂紋分布的位置27-28
• 3.2 應(yīng)力測試28-32
• 3.2.1 測試目的29
• 3.2.2 測點(diǎn)布置29-31
• 3.2.3 測試過程描述31-32
• 3.3 應(yīng)力測試結(jié)果32-35
• 3.4 應(yīng)力信號結(jié)果分析35-36
• 3.5 本章小節(jié)36-37
• 第4章鑄造起重機(jī)的有限元仿真與壽命分析37-53
• 4.1 有限元分析的目的37
• 4.2 有限元模型的建立37-41
• 4.2.1 邊界約束條件39-40
• 4.2.2 載荷組合及工況選擇40-41
• 4.3 計算結(jié)果41-43
• 4.3.1 工況1的計算結(jié)果41-42
• 4.3.2 載荷工況2的計算結(jié)果42
• 4.3.3 計算結(jié)果分析42-43
• 4.4 基于等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的主梁局部結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析43-51
• 4.4.1 等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù)的主S-N曲線及驗(yàn)證43-47
• 4.4.2 T型鋼焊接結(jié)構(gòu)焊縫處的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù)計算47-48
• 4.4.3 小筋板根部焊縫處的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù)計算48-51
• 4.4.4 主梁局部焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析51
• 4.5 本章小節(jié)51-53
• 第5章 不同局部焊接結(jié)構(gòu)型式與主梁疲勞性能研究53-65
• 5.1 局部結(jié)構(gòu)改進(jìn)的目的53-54
• 5.2 局部改進(jìn)結(jié)構(gòu)54-56
• 5.2.1 局部結(jié)構(gòu) 154-55
• 5.2.2 局部結(jié)構(gòu) 255
• 5.2.3 局部結(jié)構(gòu) 355-56
• 5.2.4 局部結(jié)構(gòu) 456
• 5.3 不同局部結(jié)構(gòu)有限元仿真分析56-60
• 5.3.1 局部結(jié)構(gòu)1的計算結(jié)果56-57
• 5.3.2 局部結(jié)構(gòu)2的計算結(jié)果57
• 5.3.3 局部結(jié)構(gòu)3的計算結(jié)果57-58
• 5.3.4 局部結(jié)構(gòu)4的計算結(jié)果58-59
• 5.3.5 計算結(jié)果分析59-60
• 5.4 改進(jìn)后的局部結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析60-64
• 5.4.1 T型鋼焊接結(jié)構(gòu)焊縫處的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù)計算61
• 5.4.2 小筋板根部實(shí)體焊縫子模型等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù)計算61-63
• 5.4.3 改進(jìn)后的局部結(jié)構(gòu)壽命計算63-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第6章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65
• 6.2 展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄1 攻讀碩士期間發(fā)表的論文71-72
• 碩士學(xué)位論文（摘要）72-77

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：795025