本文關(guān)鍵詞：實腹式伸縮臂架焊縫失效分析方法研究

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【摘要】：焊縫在實腹式伸縮臂架上起著重要的連接作用,其性能的好壞直接影響了臂架的工作性能。在長期重復(fù)巨大載荷作用下,焊縫內(nèi)部已經(jīng)開裂,但內(nèi)部裂紋往往不容易被發(fā)現(xiàn),從而對臂架的安全使用性能存在著重大的安全隱患。目前對于實腹式伸縮臂架焊縫強(qiáng)度的研究,尤其是焊縫存在缺陷時強(qiáng)度的研究尚有許多不足,為能夠預(yù)測典型工況下焊縫缺陷的失效臨界值,對造成焊縫失效的主要影響因素溯源,保證正常生產(chǎn),避免重大事故的發(fā)生,減少經(jīng)濟(jì)損失,需要針對實腹式伸縮臂架焊縫區(qū)域的強(qiáng)度進(jìn)行分析。為了解決上述問題,對于傳統(tǒng)有限元分析中不針對焊縫建模,而是簡單的以對應(yīng)截面處最大應(yīng)力值等效代替焊縫的強(qiáng)度,造成仿真結(jié)果的偏低、失真,同時無法模擬焊縫缺陷的問題,通過多種建模方法的分析結(jié)果的對比,本文采用一種新的建模方法,建立焊縫實體形狀并對其簡化處理,仿真分析焊縫強(qiáng)度,同時采用基于ANSYS操作軟件中的生死單元技術(shù),模擬焊縫上存在的缺陷。通過仿真值和理論值的對比以及仿真值之間的相互對比,證明模型的簡化較為合理,采用生死單元技術(shù)模擬焊縫缺陷技術(shù)路線的可行性�？捎糜诘湫凸r下預(yù)測焊縫缺陷的失效臨界值,評定焊縫是否失效。通過焊縫缺陷的有限元分析,發(fā)現(xiàn)相較于失效裂紋長度,失效裂紋起始的位置對伸縮臂架上焊縫強(qiáng)度影響更大。同樣還可以就發(fā)生事故的臂架,根據(jù)事故發(fā)生時臂架的作業(yè)工況,追溯造成事故的主要原因。
【關(guān)鍵詞】：伸縮臂架 焊縫失效 有限元分析 失效臨界值
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH21;TG441.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 伸縮臂架以及焊縫國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢9-11
• 1.2.1 伸縮臂架的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)焊縫研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題的背景和意義11-12
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 伸縮臂架及焊縫受力分析與焊縫失效準(zhǔn)則的確定13-27
• 2.1 伸縮臂架受力分析13-15
• 2.2 伸縮臂架在變幅平面和回轉(zhuǎn)平面的受力情況15-17
• 2.3 伸縮臂架失效評價準(zhǔn)則17-25
• 2.3.1 失效原因分析17
• 2.3.2 靜強(qiáng)度失效準(zhǔn)則17-18
• 2.3.3 疲勞強(qiáng)度失效準(zhǔn)則18-19
• 2.3.4 靜剛度失效準(zhǔn)則19
• 2.3.5 動剛度失效準(zhǔn)則19-20
• 2.3.6 整體穩(wěn)定性失效準(zhǔn)則20
• 2.3.7 局部穩(wěn)定性失效準(zhǔn)則20
• 2.3.8 焊接效應(yīng)失效準(zhǔn)則20-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第三章 有限元參數(shù)化建模27-45
• 3.1 有限元建模軟件的確定27-28
• 3.2 無焊縫模型的參數(shù)化建模28-32
• 3.2.1 實腹式伸縮臂架結(jié)構(gòu)介紹28
• 3.2.2 單元類型的確定28-29
• 3.2.3 參數(shù)化技術(shù)介紹29
• 3.2.4 截面的參數(shù)化29-30
• 3.2.5 臂架搭接長度的參數(shù)化30
• 3.2.6 臂架材料的參數(shù)化30
• 3.2.7 臂架上滑塊與臂筒的處理30-32
• 3.3 焊縫模型的建模32-44
• 3.3.1 伸縮臂架焊縫位置的確定33-34
• 3.3.2 焊縫區(qū)域的有限元建模思路34-35
• 3.3.3 子模型技術(shù)介紹35-38
• 3.3.4 焊縫區(qū)域的有限元建模38-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 焊縫缺陷模擬45-57
• 4.1 缺陷模擬的技術(shù)路線45-46
• 4.2 生死單元技術(shù)46-50
• 4.2.1 生死單元的原理46-47
• 4.2.2 生死單元求解過程47-50
• 4.3 工程算例50-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 仿真計算平臺軟件研發(fā)57-69
• 5.1 軟件設(shè)計目的57
• 5.2 編程環(huán)境及語言介紹57-58
• 5.3 軟件總體設(shè)計58-68
• 5.3.1 軟件設(shè)計功能詳解58-59
• 5.3.2 軟件功能的實現(xiàn)實現(xiàn)59-67
• 5.3.3 C#對 ANSYS 的封裝技術(shù)67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)論和展望69-71
• 6.1 結(jié)論69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄及參與項目77-78

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