起重機(jī)用鋼絲繩受力分析及疲勞壽命估算研究
本文選題:鋼絲繩 切入點(diǎn):受力特性 出處:《太原科技大學(xué)》2013年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:鋼絲繩具有強(qiáng)度高、韌性好、自重輕、延展性好等多種優(yōu)點(diǎn),因此在起重機(jī)械上得到廣泛應(yīng)用。然而由于鋼絲繩復(fù)雜的螺旋捻制結(jié)構(gòu)以及實(shí)際工況中復(fù)雜的受力情況,,對(duì)鋼絲繩的疲勞壽命還不能進(jìn)行較為準(zhǔn)確的計(jì)算,本文通過(guò)分析鋼絲繩內(nèi)部鋼絲的受力情況,建立鋼絲繩的疲勞損傷模型,計(jì)算鋼絲繩的疲勞壽命,本文的主要內(nèi)容如下: 1.結(jié)合Costello的鋼絲繩數(shù)學(xué)模型,對(duì)鋼絲繩內(nèi)部鋼絲的受力特性進(jìn)行計(jì)算,分析了簡(jiǎn)單直股及獨(dú)立繩芯鋼絲繩的內(nèi)部鋼絲的應(yīng)力分布。 2.使用Pro/E建立了鋼絲繩的三維模型,并利用Ansys和Pro/E模型的接口,將模型導(dǎo)入Ansys中進(jìn)行有限元分析,指出鋼絲繩內(nèi)部危險(xiǎn)鋼絲的位置,驗(yàn)證了鋼絲繩受力分析的正確性。 3.建立了鋼絲繩的疲勞載荷譜,將鋼絲繩的疲勞劃分為直線段疲勞和彎曲段疲勞兩個(gè)階段。根據(jù)Archard磨損模型,計(jì)算危險(xiǎn)鋼絲在單次循環(huán)下的損傷,并應(yīng)用Miner線性疲勞損傷累計(jì)準(zhǔn)則計(jì)算鋼絲繩的總壽命及總起吊噸位。 4.從鋼絲繩的制造工藝、捻距及滑輪直徑等方面分析了鋼絲繩疲勞壽命的影響因素,并提出減小鋼絲繩內(nèi)部鋼絲磨損以及提高疲勞壽命的措施。
[Abstract]:The wire rope has many advantages, such as high strength, good toughness, light weight, good ductility and so on, so it is widely used in lifting machinery. The fatigue life of wire rope can not be calculated accurately. The fatigue damage model of wire rope is established by analyzing the stress of wire wire in this paper, and the fatigue life of wire rope is calculated. The main contents of this paper are as follows:. 1. Combined with Costello's mathematical model of wire rope, the stress distribution of the steel wire inside the wire rope is calculated and the stress distribution of the steel wire inside the wire rope with simple straight strands and independent cored wire rope is analyzed. 2. The 3D model of wire rope is established by using Pro/E, and the model is imported into Ansys by the interface of Ansys and Pro/E model. The position of dangerous steel wire inside the wire rope is pointed out, which verifies the correctness of the analysis of wire rope. 3. The fatigue load spectrum of wire rope is established. The fatigue of wire rope is divided into two stages: linear segment fatigue and bending segment fatigue. According to the Archard wear model, the damage of dangerous steel wire under single cycle is calculated. The total life and lifting tonnage of wire rope were calculated by Miner linear fatigue damage accumulative criterion. 4. The factors influencing the fatigue life of steel wire rope are analyzed from the aspects of manufacturing technology, twist distance and pulley diameter, and the measures to reduce the wear of steel wire inside the wire rope and to increase the fatigue life are put forward.
【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)】:TH21;O346
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 李成為;王乃康;;林用架空索道鋼絲繩彎曲疲勞壽命的試驗(yàn)研究(Ⅱ)——潤(rùn)滑狀況和鋼絲繩表面粘砂對(duì)鋼絲繩彎曲疲勞壽命的作用機(jī)理初探[J];北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1995年S2期
2 柯建樹(shù);;場(chǎng)橋起升鋼絲繩纏繞方式對(duì)其使用壽命的影響[J];港口裝卸;2012年03期
3 王桂蘭,張海鷗;鋼絲繩成形過(guò)程共轉(zhuǎn)坐標(biāo)系彈塑性有限元分析[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào);2001年08期
4 楊文芳,李林安,鄭煒;艦用鋼絲繩考慮擠壓力條件下的有限元模型[J];機(jī)床與液壓;2003年06期
5 李祖鉅;;鋼絲繩在工作過(guò)程中的應(yīng)力分析[J];金屬制品;1989年03期
6 黃江水;鋼絲繩的疲勞試驗(yàn)與疲勞性能[J];金屬制品;1993年05期
7 王春暉,姚戈,尹萬(wàn)全;小直徑鋼絲繩的軸向疲勞斷裂特征分析[J];金屬制品;2001年02期
8 劉桂森,衡俊華;影響鋼絲繩疲勞壽命的幾種因素[J];金屬制品;2002年02期
9 呂振發(fā);孫向陽(yáng);孫柏成;;油田用鋼絲繩結(jié)構(gòu)及其使用壽命對(duì)比分析[J];金屬制品;2007年03期
10 吳根柱;秦萬(wàn)信;;特殊結(jié)構(gòu)抗旋轉(zhuǎn)鋼絲繩探析[J];金屬制品;2008年02期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條
1 趙勇銘;多軸疲勞壽命模型及疲勞試驗(yàn)譜編制方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年
2 廖紅衛(wèi);鋼絲繩的疲勞行為特征與損傷機(jī)理研究[D];武漢理工大學(xué);2006年
3 浦漢軍;起重機(jī)用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩理論研究及其壽命估算[D];華南理工大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條
1 張鈁;鋼絲繩旋轉(zhuǎn)性能測(cè)定方法研究[D];鄭州大學(xué);2011年
2 賁可存;鋼絲繩電動(dòng)葫蘆性能測(cè)試系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)[D];東南大學(xué);2005年
3 倪忠進(jìn);鋼絲繩力學(xué)特性及失效機(jī)理研究[D];昆明理工大學(xué);2008年
4 張瑾;1×7+IWS結(jié)構(gòu)鋼絲繩服役中應(yīng)力應(yīng)變的數(shù)值模擬[D];西安理工大學(xué);2009年
5 李哲;多層纏繞折線卷筒導(dǎo)向墊塊對(duì)鋼絲繩磨損影響分析[D];武漢理工大學(xué);2012年
本文編號(hào):1634838
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/sgjslw/1634838.html