起重機(jī)械是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的特種設(shè)備,其運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性是公眾和政府的關(guān)注點(diǎn)。起重機(jī)的設(shè)計(jì)能力與實(shí)際使用的差異性,導(dǎo)致起重機(jī)使用壽命與設(shè)計(jì)壽命的差異。因此,有效可靠地定量評(píng)估和預(yù)測(cè)起重機(jī)的剩余壽命,在安全期內(nèi)進(jìn)行維護(hù)和補(bǔ)強(qiáng),發(fā)揮起重機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益,降低更新置換成本,同時(shí)確保安全可靠運(yùn)行,是國(guó)內(nèi)外所關(guān)注和亟待解決的重大命題。疲勞核算點(diǎn)應(yīng)力譜的獲取和編制,是對(duì)橋式起重機(jī)進(jìn)行疲勞可靠性分析和壽命評(píng)估的基礎(chǔ)。通過(guò)樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),可以獲得高置信度的應(yīng)力譜,但對(duì)不同使用工況、不同類型的起重機(jī),采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試方法獲取應(yīng)力譜,周期長(zhǎng)、成本高、難度大。仿真模擬速度快、成本低、但與實(shí)際工況存在差異,置信度不高。為解決此關(guān)鍵問(wèn)題,將探索一種“揚(yáng)長(zhǎng)避短+組合策略”獲取橋式起重機(jī)應(yīng)力譜的新方法。首先通過(guò)有限元分析以及根據(jù)真實(shí)金屬結(jié)構(gòu)截面按1：2比例制作的模型梁的試驗(yàn)結(jié)果,確定橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞壽命評(píng)估與可靠性分析的核算點(diǎn)。然后選取起重機(jī)裝配車間一臺(tái)75t/28.5m橋式起重機(jī)作為分析樣機(jī),在危險(xiǎn)截面貼應(yīng)變片進(jìn)行一個(gè)工作周期的實(shí)際應(yīng)力-時(shí)間歷程測(cè)試。同時(shí)通過(guò)人工或儀器,記錄影響疲勞核算點(diǎn)應(yīng)力譜的每一實(shí)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：166 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)注釋表
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.1 載荷譜研究現(xiàn)狀
        1.2.2 隨機(jī)應(yīng)力歷程處理方法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 參數(shù)分布擬合及其檢驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.4 疲勞壽命評(píng)估研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來(lái)源
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 橋式起重機(jī)疲勞核算點(diǎn)試驗(yàn)應(yīng)力譜獲取
    2.1 選取樣機(jī)及測(cè)試點(diǎn)
        2.1.1 樣機(jī)選取
        2.1.2 疲勞核算點(diǎn)位置確定
        2.1.3 樣機(jī)疲勞測(cè)試點(diǎn)位置確定
    2.2 應(yīng)力譜試驗(yàn)
        2.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        2.2.2 應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)組成
        2.2.3 測(cè)試步驟
        2.2.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理
    2.3 數(shù)據(jù)處理
        2.3.1 數(shù)據(jù)壓縮
        2.3.2 雨流計(jì)數(shù)
        2.3.3 獲得任意級(jí)別二維應(yīng)力譜
        2.3.4 數(shù)據(jù)處理程序流程圖
        2.3.5 雨流計(jì)數(shù)程序
    2.4 疲勞核算點(diǎn)試驗(yàn)應(yīng)力-時(shí)間歷程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 橋式起重機(jī)應(yīng)力譜關(guān)鍵參數(shù)獲取及數(shù)據(jù)處理
    3.1 影響疲勞核算點(diǎn)應(yīng)力譜的關(guān)鍵參數(shù)
    3.2 關(guān)鍵參數(shù)的人工獲取
        3.2.1 起升載荷的獲取
        3.2.2 起升卸載位置獲取
        3.2.3 小車是否過(guò)中點(diǎn)獲取
    3.3 關(guān)鍵參數(shù)自動(dòng)獲取
        3.3.1 起升載荷位置測(cè)量系統(tǒng)
        3.3.2 起升載荷大小測(cè)量系統(tǒng)
        3.3.3 應(yīng)力譜關(guān)鍵參數(shù)數(shù)據(jù)的采集
    3.4 關(guān)鍵參數(shù)的數(shù)據(jù)處理
        3.4.1 分布擬合理論
        3.4.2 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)理論
        3.4.3 獲得關(guān)鍵參數(shù)分布模型
    3.5 計(jì)算實(shí)例
        3.5.1 樣機(jī)工作特點(diǎn)及采集數(shù)據(jù)分析
        3.5.2 樣機(jī)關(guān)鍵參數(shù)采樣數(shù)據(jù)的處理
    3.6 本章小結(jié)
第4章 橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞核算點(diǎn)應(yīng)力-時(shí)間歷程仿真
    4.1 基于SIMULINK的疲勞核算點(diǎn)應(yīng)力-時(shí)間歷程仿真
        4.1.1 起升過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真
        4.1.2 小車運(yùn)行過(guò)程仿真
        4.1.3 起升機(jī)構(gòu)卸載過(guò)程仿真
        4.1.4 無(wú)吊重過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真
    4.2 橋式起重機(jī)關(guān)鍵參數(shù)的蒙特卡洛法仿真
        4.2.1 直接Monte Carlo抽樣法
        4.2.2 拉丁超立方抽樣法
    4.3 仿真處理
        4.3.1 蒙特卡洛隨機(jī)數(shù)的處理
        4.3.2 起升循環(huán)各過(guò)程的控制
    4.4 仿真計(jì)算
        4.4.1 一個(gè)起升循環(huán)的仿真
        4.4.2 一段時(shí)間起升循環(huán)動(dòng)態(tài)仿真
        4.4.3 監(jiān)測(cè)周期內(nèi)起升循環(huán)的仿真
    4.5 本章結(jié)論
第5章 橋式起重機(jī)疲勞剩余壽命估算
    5.1 橋式起重機(jī)疲勞剩余壽命評(píng)估方法和步驟
    5.2 無(wú)限壽命校核
        5.2.1 無(wú)裂紋構(gòu)件的無(wú)限壽命校核
        5.2.2 有裂紋構(gòu)件的無(wú)限壽命校核
    5.3 有限壽命評(píng)估
        5.3.1 金屬結(jié)構(gòu)名義應(yīng)力疲勞剩余壽命評(píng)估
        5.3.2 金屬結(jié)構(gòu)斷裂力學(xué)-損傷容限疲勞剩余壽命評(píng)估
    5.4 橋式起重機(jī)安全級(jí)別的劃分
    5.5 本章結(jié)論
第6章 橋式起重機(jī)疲勞剩余壽命可靠性和可靠性敏感度分析
    6.1 金屬結(jié)構(gòu)疲勞剩余壽命安全余量方程
        6.1.1 疲勞剩余壽命隨機(jī)過(guò)程離散化
        6.1.2 疲勞剩余壽命可靠性分析中關(guān)鍵參數(shù)分布及其分布參數(shù)取值
        6.1.3 設(shè)計(jì)壽命分布及其分布參數(shù)確定
        6.1.4 疲勞剩余壽命安全余量方程
    6.2 基于重要抽樣法的橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞剩余壽命可靠性分析
        6.2.1 重要抽樣法失效概率計(jì)算公式
        6.2.2 重要抽樣法失效概率估計(jì)值的收斂性分析
        6.2.3 基于重要抽樣法失效概率估計(jì)步驟
        6.2.4 樣機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞剩余壽命可靠性分析
    6.3 基于重要抽樣法的疲勞剩余壽命可靠性敏感度分析
        6.3.1 可靠性敏感度概念
        6.3.2 重要抽樣法可靠性敏感度計(jì)算公式
        6.3.3 重要抽樣法可靠性敏感度估計(jì)值的收斂性分析
        6.3.4 重要抽樣法可靠性敏感性分析步驟
        6.3.5 樣機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞剩余壽命可靠性敏感度分析
    6.4 本章結(jié)論
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (攻讀博士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3673784