門座起重機,在國民經(jīng)濟許多部門得到了廣泛的應用。由于其工作環(huán)境惡劣,載荷復雜,致使其主要受力構(gòu)件常出現(xiàn)意想不到的開裂,造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡事件。在對多起門座起重機金屬結(jié)構(gòu)事故事后分析中,可以看到:裂紋總是在事故發(fā)生之前就產(chǎn)生了,并且隨著時間的推移,裂紋不斷擴展。當裂紋擴展到一定程度,便使得金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生致命性的破壞。而伴隨金屬結(jié)構(gòu)故障的發(fā)生,我們總是可以看到疲勞破壞在這一過程中的重大影響。金屬結(jié)構(gòu)的疲勞與裂紋之間是否存在著一定程度的對應關(guān)系呢?本文以門座起重機金屬結(jié)構(gòu)為研究對象,對此問題加以探討。本文運用參數(shù)化技術(shù)對門座起重機的運行過程加以參數(shù)化建模,并對整機結(jié)構(gòu)進行疲勞分析;利用Visual C++軟件繪制整機的疲勞云圖,并將疲勞計算結(jié)果與裂紋的調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)加以比較,找出它們之間存在的關(guān)系。具體工作如下:1)用ANSYS的內(nèi)部命令和APDL語言建立門座起重機金屬結(jié)構(gòu)有限元模型,這是最為基礎(chǔ)也是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié);2)分析結(jié)構(gòu)的強度,以確定裂紋的產(chǎn)生以及構(gòu)件的斷裂并不是由于結(jié)構(gòu)的強度不夠而產(chǎn)生的;3)確定疲勞載荷以及疲勞分析方法;4)分析門座起重機結(jié)構(gòu)的疲勞計算結(jié)果。以計算出來的... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

疲勞破壞斷口形貌

武漢理工大學碩士學位論文槽花樣(如圖2一2)，這是裂紋擴展時留下的微觀痕跡。每一條疲勞紋可以看作是一次應力循環(huán)裂紋擴展的距離。裂紋擴展的方向與紋帶垂直。在疲勞斷裂的斷口分析中常利用疲勞紋之間的距離分析疲勞裂紋的擴展速率。應當注意的是雖然疲勞紋是疲勞斷口最典型的微觀特征，但并不是在每種疲勞斷口上均可觀察到明顯的疲勞紋。一般來說，塑性較好，如滑移系較多的面心立方金屬Al、Cu及其合金中，其疲勞紋往往比較明顯;而滑移系較少或組織狀態(tài)比較復雜的鋼鐵材料其疲勞紋往往比較短、小，甚至看不出疲勞紋。圖2一2疲勞紋形貌圖2一3脆性疲勞紋形貌在塑性較差的金屬材料中，其疲勞斷口上常產(chǎn)生脆性疲勞紋，也稱為解理疲勞紋。與韌性疲勞紋相比，脆性疲勞紋的特征在于把解理臺階和疲勞紋兩種特征結(jié)合在一起(如圖2一3)。裂紋擴展的特點不是由于塑性變形

武漢理工大學碩士學位論文圖2一5所示是多晶體鎳中同一位置在不同循環(huán)次數(shù)時的金相照片，其中的黑色圍線是晶粒邊界。由圖2一5可見，經(jīng)歷了104次循環(huán)后，只有少數(shù)幾處出現(xiàn)滑移，滑移線細，表示其深度較淺，用電解拋光將表面去除幾個微米，這些淺滑移線可以消除。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，滑移線(或滑移帶)越來越密集，越來越粗(深)，如圖2一s(c)中到 27x104次循環(huán)時所示。(a)一04次循環(huán) (b)5x104次循環(huán)(e)27xlo4次循環(huán)圖2一5循環(huán)載荷作用下多晶體鎳中滑移的發(fā)展應當注意

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]起重機結(jié)構(gòu)安全性評價系統(tǒng)及基于有限元法的可靠性研究[D]. 單海云.武漢理工大學 2004
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[8]港口門座起重機故障分析及振動監(jiān)測技術(shù)應用研究[D]. 石萬祥.武漢理工大學 2002
[9]40t-43m門座式起重機金屬結(jié)構(gòu)的狀態(tài)監(jiān)測[D]. 李勛.武漢理工大學 2002
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本文編號：3413399