在役塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)可靠性分析
本文關(guān)鍵詞:在役塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)可靠性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著國(guó)家改革開(kāi)放的持續(xù)深入,社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大量實(shí)施,包括建筑、鐵路、大壩水電站建設(shè)等工程都在緊張的進(jìn)展之中。當(dāng)今的設(shè)施建設(shè)正急速的向著大型化、高聳化、高效率化等轉(zhuǎn)變,塔式起重機(jī)以其特有的工作效率高、回轉(zhuǎn)半徑大和起升高度較高的優(yōu)勢(shì),在這一系列的設(shè)施建設(shè)中,無(wú)論是民用還是工業(yè)領(lǐng)域,均起著舉足輕重的作用。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,截止到2010年,我國(guó)塔機(jī)的社會(huì)保有量達(dá)到14萬(wàn)臺(tái),在這么大量的塔機(jī)設(shè)備中,有許多服役多年且技術(shù)水平不高的塔機(jī),給安全隱患埋下了重重的伏筆。塔式起重機(jī)這樣的重型設(shè)備一旦出現(xiàn)事故,后果將是災(zāi)難性的。鑒于此,迫切希望掌握塔式起重機(jī)的運(yùn)行實(shí)況,做到對(duì)每臺(tái)塔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)心中有數(shù),確保塔式起重機(jī)正常穩(wěn)定的工作。 在這樣一個(gè)背景下,本文研究了在役塔式起重機(jī)的可靠性問(wèn)題,并將塔機(jī)的可靠性量化,以便科學(xué)準(zhǔn)確的刻畫(huà)塔式起重機(jī)在未來(lái)使用時(shí)的可靠程度。 本文首先對(duì)可靠性基本理論進(jìn)行了研究分析,并結(jié)合統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí),對(duì)起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的可靠度計(jì)算模型進(jìn)行了探討,提出并建立了相應(yīng)的符合其實(shí)際的可靠度模型。然后,結(jié)合現(xiàn)今成熟的有限元軟件分析平臺(tái),根據(jù)有限元的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸建立了塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的有限元模型,并按照一個(gè)完整的工作循環(huán)對(duì)塔機(jī)臂架施加載荷,對(duì)軟件模擬仿真出來(lái)的塔機(jī)臂架結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)點(diǎn)處應(yīng)力進(jìn)行提取分析,建立合理適當(dāng)?shù)膽?yīng)力幅和應(yīng)力幅值對(duì)數(shù)的概率分布模型。接著,以應(yīng)力—強(qiáng)度干涉模型為核心將塔機(jī)臂架結(jié)構(gòu)載荷應(yīng)力和結(jié)構(gòu)的抗力相連結(jié),根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度的理論知識(shí),建立了包含結(jié)構(gòu)載荷應(yīng)力和結(jié)構(gòu)的抗力的功能函數(shù),最終推算出塔機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的可靠度指標(biāo)公式。最后,通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了本文提出的可靠度指標(biāo)計(jì)算方法,結(jié)果顯示本文中運(yùn)用應(yīng)力—強(qiáng)度干涉方法得出的結(jié)果和應(yīng)用一次二階矩法(FSOM)得出的結(jié)果在預(yù)測(cè)塔機(jī)臂架最終失效年限時(shí)是趨于一致的,證明了本文中所應(yīng)用的計(jì)算塔機(jī)臂架可靠度分析的計(jì)算方法和思路是正確的。 本文對(duì)塔機(jī)計(jì)算得到的可靠度結(jié)論可以為施工方或者相關(guān)負(fù)責(zé)部門(mén)提供有力的參考,可以科學(xué)的管理眾多的正在使用的塔式起重機(jī),充分利用每一臺(tái)塔機(jī),即時(shí)報(bào)廢可靠度不高的具有潛在安全隱患的塔機(jī),保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
【關(guān)鍵詞】:塔式起重機(jī) 可靠度指標(biāo) 臂架結(jié)構(gòu) 概率分布
【學(xué)位授予單位】:太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH213.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 塔式起重機(jī)相關(guān)歷史及其發(fā)展趨勢(shì)10-14
- 1.1.1 塔式起重機(jī)簡(jiǎn)介10-11
- 1.1.2 研究背景11
- 1.1.3 塔機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
- 1.1.4 結(jié)構(gòu)可靠度研究概況13-14
- 1.2 課題研究主要內(nèi)容14
- 1.3 本章小結(jié)14-16
- 第二章 塔機(jī)臂架結(jié)構(gòu)體系的可靠度計(jì)算基本理論16-36
- 2.1 桁架結(jié)構(gòu)可靠度理論基本概念16-26
- 2.1.1 結(jié)構(gòu)可靠度的功能函數(shù)16-18
- 2.1.2 結(jié)構(gòu)可靠度指標(biāo)的計(jì)算18-20
- 2.1.3 結(jié)構(gòu)體系可靠性指標(biāo)20-22
- 2.1.4 結(jié)構(gòu)體系可靠度理論22-26
- 2.2 塔機(jī)臂架結(jié)構(gòu)抗力和載荷應(yīng)力的隨機(jī)分布模型26-33
- 2.2.1 結(jié)構(gòu)相關(guān)隨機(jī)變量呈正態(tài)分布的可靠性模型27-28
- 2.2.2 隨機(jī)變量為非正態(tài)分布情況下的可靠性模型28-33
- 2.3 求取塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)載荷應(yīng)力分布33-34
- 2.4 本章小結(jié)34-36
- 第三章 塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)可靠度模型的統(tǒng)計(jì)原理36-46
- 3.1 塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的載荷及應(yīng)力分布統(tǒng)計(jì)原理36-38
- 3.1.1 塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)載荷36
- 3.1.2 塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)載荷的統(tǒng)計(jì)方法36-38
- 3.2 應(yīng)力幅分布的統(tǒng)計(jì)原理38-40
- 3.2.1 應(yīng)力幅具體統(tǒng)計(jì)方法38-40
- 3.2.2 確定塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力幅概率分布模型40
- 3.3 應(yīng)力幅概率分布模型的驗(yàn)證40-45
- 3.3.1 理論統(tǒng)計(jì)分布41
- 3.3.2 結(jié)構(gòu)面參數(shù)分布函數(shù)及分布檢驗(yàn)41-45
- 3.4 本章小結(jié)45-46
- 第四章 塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力分布的獲取46-68
- 4.1 塔機(jī)臂架主要相關(guān)參數(shù)及其金屬結(jié)構(gòu)46-48
- 4.1.1 塔機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)46-47
- 4.1.2 塔機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的金屬結(jié)構(gòu)47-48
- 4.2 確定塔機(jī)臂架載荷及其組合48-60
- 4.2.1 起升載荷48-50
- 4.2.2 自重載荷PG50-51
- 4.2.3 物品m 2離地瞬間臂架所受動(dòng)載荷51-52
- 4.2.4 物品離地時(shí)臂架所受動(dòng)載荷52-54
- 4.2.5 小車(chē)制動(dòng)載荷54-56
- 4.2.6 臂架回轉(zhuǎn)離心力56-57
- 4.2.7 風(fēng)載荷57-60
- 4.3 臂架有限元模型的建立60-62
- 4.3.1 設(shè)置模型邊界條件60
- 4.3.2 選擇單元類型60-62
- 4.4 處理有限元仿真所得的應(yīng)力-時(shí)間歷程數(shù)據(jù)的合理性62-65
- 4.4.1 分析危險(xiǎn)點(diǎn)處應(yīng)力數(shù)據(jù)62-65
- 4.4.2 檢驗(yàn)假設(shè)的應(yīng)力幅分布模型65
- 4.5 本章小結(jié)65-68
- 第五章 塔式起重機(jī)臂架可靠性計(jì)算68-80
- 5.1 臂架鋼結(jié)構(gòu)材料的疲勞特性68-72
- 5.1.1 材料 Q235 的循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變特性68
- 5.1.2 金屬材料的 N 一 S 曲線68-72
- 5.2 QTZ25 塔機(jī)的臂架可靠性指標(biāo)計(jì)算72-78
- 5.2.1 應(yīng)力—強(qiáng)度干涉法計(jì)算的可靠性指標(biāo)73-74
- 5.2.2 一次二階矩法計(jì)算的可靠性指標(biāo)74-78
- 5.3 本章小結(jié)78-80
- 第六章 總結(jié)與展望80-82
- 6.1 結(jié)論80
- 6.2 展望80-82
- 參考文獻(xiàn)82-86
- 致謝86-88
- 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文88-89
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:在役塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)可靠性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):371200
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