發(fā)布時間：2018-01-01 00:11

  本文關(guān)鍵詞：海洋平臺起重機轉(zhuǎn)臺焊縫多軸疲勞壽命評估　出處：《大連理工大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：轉(zhuǎn)臺是海洋平臺起重機重要的承載結(jié)構(gòu)件之一,其安全可靠性對整機至關(guān)重要。通常轉(zhuǎn)臺多為焊接箱型結(jié)構(gòu),作業(yè)時主要承受壓彎復(fù)合載荷,因此轉(zhuǎn)臺焊縫處于十分復(fù)雜的多軸應(yīng)力狀態(tài)。此外,海洋平臺起重機作業(yè)頻繁,加之海上環(huán)境惡劣(海風、海浪等),導(dǎo)致轉(zhuǎn)臺焊縫應(yīng)力循環(huán)交替變化,疲勞破壞是其主要失效形式之一。綜上所述,對海洋平臺起重機轉(zhuǎn)臺焊縫進行多軸疲勞壽命評估意義重大。本文以30噸級海洋平臺起重機轉(zhuǎn)臺為研究對象,將等效熱點應(yīng)力(Equivalent Hot Spot Stress,簡稱EHSS)作為評定應(yīng)力,結(jié)合一種新的多軸疲勞壽命評估方法——修正Wohler曲線法(Modified Wohler Curve Method,簡稱MWCM),對不同工況下的轉(zhuǎn)臺焊縫進行多軸疲勞壽命評估。本文主要工作如下：(1)根據(jù)相關(guān)疲勞評估標準確定熱點應(yīng)力(Hot Spot Stress,簡稱HSS)的計算方法,通過有限元分析軟件ANSYS尋求等效熱點應(yīng)力的求解方法,然后分別將熱點應(yīng)力和等效熱點應(yīng)力作為評定應(yīng)力,結(jié)合MWCM建立焊接結(jié)構(gòu)件多軸疲勞壽命預(yù)測算法。(2)以對接焊縫為例,分別將熱點應(yīng)力和等效熱點應(yīng)力與MWCM結(jié)合,預(yù)測其多軸疲勞壽命,然后對比本文算法預(yù)測壽命和試驗壽命,驗證本文算法的精度；針對工程上常見的角焊縫,分別將熱點應(yīng)力和等效熱點應(yīng)力與MWCM結(jié)合,研究不同拉伸彎曲比例的載荷對兩種方法多軸疲勞壽命的影響,驗證等效熱點應(yīng)力作為多軸疲勞評定應(yīng)力的合理性。(3)按照API 2C-2012《海洋平臺起重機規(guī)范》,確定目標起重機在五種不同工況下的載荷,然后計算起重機轉(zhuǎn)臺的受力狀況,進而確定轉(zhuǎn)臺的邊界條件。接著對目標起重機轉(zhuǎn)臺進行有限元分析,找出其危險部位,并對危險部位焊縫實體建模,然后用MPC技術(shù)建立轉(zhuǎn)臺殼-實體混合模型,重新進行有限元分析,得到危險部位焊縫詳細的應(yīng)力分布,為提取焊趾處的等效熱點應(yīng)力奠定基礎(chǔ)。(4)根據(jù)轉(zhuǎn)臺危險焊縫詳細的應(yīng)力分布,確定焊縫疲勞待評估點,然后提取待評估點的等效熱點應(yīng)力,將等效熱點應(yīng)力與MWCM結(jié)合來預(yù)測轉(zhuǎn)臺焊縫的多軸疲勞壽命,用于指導(dǎo)海洋平臺起重機的維保工作。
[Abstract]:In this paper , a new method for evaluating the fatigue life of rotary table welds under different working conditions is made by combining the hot spot stress and the equivalent hot spot stress with MWCM , and then comparing the hot spot stress and the equivalent hot spot stress with the MWCM . ( 3 ) According to the specifications of API 2C - 2012 offshore platform crane , determine the load of the target crane under five different working conditions , then calculate the stress condition of the crane turntable , then determine the boundary condition of the turntable .

【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P755.1;TH21

【參考文獻】

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1 聶宏,常龍;基于局部應(yīng)力應(yīng)變法估算高周疲勞壽命[J];南京航空航天大學學報;2000年01期

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3 楊瑞剛;徐格寧;范小寧;;橋式起重機結(jié)構(gòu)可靠性失效準則與剩余壽命評估準則[J];中國安全科學學報;2009年10期

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本文編號：1362070