發(fā)布時(shí)間：2020-07-25 12:40

【摘要】： 隨著我國(guó)物流運(yùn)輸業(yè)的蓬勃發(fā)展,作為重要物流設(shè)備的起重機(jī)械向高速、重載方向發(fā)展,因此對(duì)機(jī)械的性能要求也越來(lái)越高。由于起重機(jī)械工作頻繁、承受的大多是隨機(jī)動(dòng)載荷,其焊接鋼結(jié)構(gòu)在低應(yīng)力反復(fù)作用下,會(huì)產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象。當(dāng)疲勞破壞發(fā)生時(shí),構(gòu)件會(huì)發(fā)生突然斷裂,導(dǎo)致災(zāi)難性的設(shè)備事故和人身傷亡。對(duì)于龍門起重機(jī),在設(shè)計(jì)上強(qiáng)度、剛度一般來(lái)說(shuō)都是滿足設(shè)計(jì)要求的,但還應(yīng)滿足疲勞設(shè)計(jì)要求,以防止疲勞斷裂事故的發(fā)生。 人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期大量的研究,從疲勞發(fā)生的微觀機(jī)理、結(jié)構(gòu)疲勞的宏觀特點(diǎn)到疲勞理論的形成以及應(yīng)采取的防止措施,疲勞的研究都取得了很大的成就。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和有限元分析技術(shù)的發(fā)展,疲勞壽命分析法得到了廣泛發(fā)展。設(shè)計(jì)人員借助這一方法可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段比較不同方案的疲勞壽命品質(zhì)的優(yōu)劣,校核產(chǎn)品的疲勞壽命是否滿足設(shè)計(jì)要求,還可以根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化疲勞設(shè)計(jì)。 本文通過(guò)查閱大量的資料和對(duì)資料的分析,整理出關(guān)于疲勞的基本理論,為分析龍門金屬結(jié)構(gòu)疲勞打下了基礎(chǔ)；運(yùn)用ANSYS軟件APDL語(yǔ)言編制命令流,實(shí)現(xiàn)龍門運(yùn)行過(guò)程的參數(shù)化建模,并依據(jù)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB／T3811-2008)校核了一臺(tái)軌道式集裝箱龍門起重機(jī)的強(qiáng)度、剛度是滿足要求的；分別依據(jù)F.E.M標(biāo)準(zhǔn)(1998年修訂版)和我國(guó)《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB／T3811-2008),根據(jù)龍門實(shí)際工作情況制定其疲勞載荷譜；利用VisualC++編程對(duì)龍門典型疲勞載荷譜下的結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算,對(duì)比分析之間的差異；以計(jì)算出來(lái)的疲勞數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),提出了設(shè)計(jì)中改善龍門金屬結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的措施,并繪制疲勞云圖；利用Visual C++制作了以F.E.M為標(biāo)準(zhǔn)的疲勞強(qiáng)度計(jì)算的軟件,從計(jì)算到結(jié)果處理及疲勞云圖腳本文件一體化生成。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH213.5
【圖文】：

于存在著高峰應(yīng)力，又經(jīng)受多次循環(huán)重復(fù)載荷作用的影響，也會(huì)產(chǎn)生微觀裂紋，即使在該處不存在上述的缺陷，也會(huì)形成裂紋源。隨著應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增加，裂紋在大體上來(lái)說(shuō)是以同心圓的形式從表面的裂源向內(nèi)部逐漸擴(kuò)展(如圖2一2(a)所示)，但是擴(kuò)展進(jìn)行的十分緩慢。當(dāng)構(gòu)件承受的應(yīng)力較小時(shí)，擴(kuò)展區(qū)所占范圍較大，相反的當(dāng)構(gòu)件應(yīng)力很大時(shí)，擴(kuò)展區(qū)就比較小。由于在循環(huán)應(yīng)力作用下疲勞裂紋兩邊的表面時(shí)而分開(kāi)時(shí)而壓緊，起著類似“研磨”的作用，因而擴(kuò)展區(qū)的表面光滑，而且越靠近裂源區(qū)被“研磨”的越光滑。最后，裂紋源發(fā)展成為宏觀大裂紋的時(shí)候，可認(rèn)為是減少了結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面的有效受力面積。當(dāng)截面有效面積變小到超過(guò)承受荷載作用臨界值時(shí)，又在偶爾的振動(dòng)或者沖擊下作用下，就突然會(huì)發(fā)生拉斷。圖2一2疲勞斷裂面的分區(qū)及角焊縫缺陷造成的疲勞裂紋在焊接結(jié)構(gòu)中

箱碼頭高效化、自動(dòng)化、宜人化的發(fā)展方向。本文以一臺(tái)軌道式集裝箱龍門起重機(jī)為例進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析。該目標(biāo)龍門起重機(jī)結(jié)構(gòu)主體部分如下圖4一1所示:

4.2.3有限元模型根據(jù)圖紙以及上述模型的合理簡(jiǎn)化，該龍門起重機(jī)在ANSYS軟件中建立的有限元模型如圖4一2所示。八N)1:1痊:公血滋滋滋刮刮石錳錳 圖4一2龍門起重機(jī)有限元模型其中，Z向?yàn)榇筌囆凶叻较�，X向?yàn)樾≤囘\(yùn)行方向，Y向?yàn)榈踔厣�降方向�?.2.4約束條件根據(jù)該龍門起重機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況，在大車行走機(jī)構(gòu)的支撐輪處施加約束，即在模型中支撐輪的四個(gè)節(jié)點(diǎn)A，B，C，D施加約束。如圖4一3所示�！浮浮敢灰灰灰灰灰灰灰粇~~~一州曰卜卜 }}}}}扁匕止二二二 圖4一3約束點(diǎn)示意圖

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本文編號(hào)：2769842