發(fā)布時間：2021-04-19 15:42

　　門座起重機是現(xiàn)代港口工業(yè)生產(chǎn)中最重要的大型機械設(shè)備之一。長期以來,港口門座起重機金屬結(jié)構(gòu)的疲勞裂紋問題一直為港口相關(guān)工作各方人員所關(guān)注。以往,門座起重機的設(shè)計都僅限于強度和剛度方面,疲勞沒有校核過,而門座起重機金屬結(jié)構(gòu)的裂紋往往是由疲勞所引起的。因此,加強門座起重機疲勞問題的研究,普及抗疲勞設(shè)計的理論和方法有著十分重要的意義;而如何對已經(jīng)產(chǎn)生明顯宏觀裂紋的門座起重機進(jìn)行疲勞裂紋監(jiān)控也是擺在我們面前的一個全新課題。本文采用BS5400標(biāo)準(zhǔn),以門座起重機金屬結(jié)構(gòu)為研究對象,運用有限元分析軟件ANSYS及其參數(shù)化技術(shù)對門機的運行過程進(jìn)行參數(shù)化建模;根據(jù)門機典型工作工況制定門機典型疲勞載荷譜,并對門機結(jié)構(gòu)疲勞強度進(jìn)行分析;運用VisualC++軟件繪制門機疲勞云圖;通過分析疲勞結(jié)果,找出載荷譜與疲勞結(jié)果之間的關(guān)系。本文的主要工作如下:（1）運用ANSYS軟件中的APDL語言編制命令流實現(xiàn)門機運行過程的參數(shù)化建模,并對門機金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行強度分析;（2）根據(jù)門機典型工作工況制定門機典型疲勞載荷譜,并分析影響門機典型疲勞載荷譜的相關(guān)因素;（3）依據(jù)BS5400標(biāo)準(zhǔn),利用Visual C++程序?qū)﹂T機典... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 概述
    1.2 門座起重機故障調(diào)查統(tǒng)計
    1.3 國內(nèi)外疲勞研究的發(fā)展水平與現(xiàn)狀
        1.3.1 國外情況概述
        1.3.2 國內(nèi)情況簡述
    1.4 疲勞裂紋擴展的國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.5 本文的主要工作
第2章 疲勞特征及疲勞分析方法
    2.1 疲勞破壞的特征
    2.2 抗疲勞設(shè)計準(zhǔn)則
        2.2.1 無限壽命設(shè)計
        2.2.2 安全壽命設(shè)計
        2.2.3 損傷容限設(shè)計
        2.2.4 耐久性設(shè)計
    2.3 抗疲勞設(shè)計方法
        2.3.1 名義應(yīng)力法
        2.3.2 局部應(yīng)力應(yīng)變法
        2.3.3 損傷容限設(shè)計
        2.3.4 概率疲勞設(shè)計
    2.4 抗疲勞設(shè)計方法在起重機械中的運用情況
        2.4.1 應(yīng)力比法
        2.4.2 應(yīng)力幅法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 門機有限元模型及強度分析
    3.1 門機結(jié)構(gòu)特點
        3.1.1 變幅過程分析
        3.1.2 回轉(zhuǎn)過程分析
    3.2 門機有限元模型
        3.2.1 主要參數(shù)
        3.2.2 門機有限元模型的簡化
        3.2.3 模型約束條件
    3.3 門機金屬結(jié)構(gòu)強度分析
        3.3.1 門機強度分析位置
        3.3.2 載荷的確定和計算
        3.3.3 載荷組合
        3.3.4 計算結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 門機疲勞載荷譜
    4.1 疲勞載荷譜
    4.2 載荷譜的相關(guān)參數(shù)
        4.2.1 設(shè)計壽命
        4.2.2 載荷狀態(tài)
        4.2.3 疲勞分析位置
        4.2.4 門機典型工作過程
    4.3 門機典型載荷譜
        4.3.1 變幅過程分析
        4.3.2 回轉(zhuǎn)過程分析
        4.3.3 抓斗卸船作業(yè)載荷譜
        4.3.4 影響門機載荷譜的因素
    4.4 本章小結(jié)
第5章 門座起重機結(jié)構(gòu)疲勞分析
    5.1 BS5400簡介
        5.1.1 鋼材強度的影響
        5.1.2 焊縫的分類
        5.1.3 疲勞壽命曲線
        5.1.4 可靠度的計算
        5.1.5 BS5400名義應(yīng)力分析法
    5.2 門機疲勞強度計算
        5.2.1 疲勞分析的相關(guān)參數(shù)
        5.2.2 疲勞分析結(jié)果
        5.2.3 疲勞云圖
    5.3 改善門機金屬結(jié)構(gòu)疲勞強度的措施
        5.3.1 影響疲勞結(jié)果的因素
        5.3.2 改善疲勞強度的措施
    5.4 門機作業(yè)過程控制與疲勞損傷
        5.4.1 疲勞損傷與載荷譜之間的關(guān)系
        5.4.2 門機作業(yè)過程控制
    5.5 本章小結(jié)
第6章 疲勞裂紋的擴展與監(jiān)控
    6.1 疲勞裂紋
        6.1.1 疲勞裂紋分類
        6.1.2 疲勞裂紋擴展的一般規(guī)律
        6.1.3 疲勞裂紋擴展速率
    6.2 門機疲勞裂紋的監(jiān)控
        6.2.1 臨界裂紋長度的確定
        6.2.2 巡檢周期的計算
    6.3 MQ1030門機巡檢周期
    6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 全文展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研項目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]我國起重機設(shè)計規(guī)范中的結(jié)構(gòu)疲勞強度計算[J]. 王重華,黎華,馬林霞.  上海海事大學(xué)學(xué)報. 2006(02)
[2]門座起重機金屬結(jié)構(gòu)疲勞壽命測試與估算[J]. 盛延忠,李兆銳.  起重運輸機械. 2004(01)
[3]概率疲勞破壞壽命特性研究綜述[J]. 鄔華芝,高德平,郭海丁.  湖北工學(xué)院學(xué)報. 2002(04)
[4]抗疲勞制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 張 明,王 珉,左敦穩(wěn).  機械設(shè)計與制造. 2002(02)
[5]國外疲勞研究及應(yīng)用領(lǐng)域的新發(fā)展[J]. 劉德剛,王鳳洲,林春虎.  鐵道車輛. 2001(09)
[6]起重機鋼結(jié)構(gòu)疲勞試驗及疲勞設(shè)計研究[J]. 李之中,盧薇.  山西科技. 2001(04)
[7]深圳市港口起重機安全狀況及分析[J]. 運向勇.  起重運輸機械. 2000(01)
[8]港口門座起重機金屬結(jié)構(gòu)的故障分布(英文)[J]. 趙章焰,孫國正.  武漢交通科技大學(xué)學(xué)報. 1999(06)
[9]起重機鋼結(jié)構(gòu)的疲勞計算[J]. 周志鰲,曲季浦.  起重運輸機械. 1992(12)

博士論文
[1]機械承載結(jié)構(gòu)裂紋診斷、控制與維修方法的研究及應(yīng)用[D]. 趙章焰.武漢理工大學(xué) 2001

碩士論文
[1]門座起重機金屬結(jié)構(gòu)疲勞強度研究[D]. 陳小龍.武漢理工大學(xué) 2008
[2]基于有限元法的雙軸疲勞行為分析[D]. 周尚猛.西南交通大學(xué) 2007
[3]鋼橋節(jié)點焊接局部疲勞壽命分析[D]. 郭聰.大連理工大學(xué) 2007
[4]鋼橋主桁節(jié)點與橫梁連接疲勞性能研究[D]. 張鵬.西南交通大學(xué) 2007
[5]結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴展的數(shù)值模擬[D]. 王永偉.大連理工大學(xué) 2006
[6]橋式起重機主梁疲勞壽命研究[D]. 楊先勇.武漢科技大學(xué) 2005
[7]鋼橋整體節(jié)點疲勞性能試驗與研究[D]. 任偉平.西南交通大學(xué) 2004
[8]起重機結(jié)構(gòu)安全性評價系統(tǒng)及基于有限元法的可靠性研究[D]. 單海云.武漢理工大學(xué) 2004
[9]四種起重機規(guī)范結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計的對比研究[D]. 單葆郁.上海海事大學(xué) 2003
[10]鑄造起重機主梁結(jié)構(gòu)的疲勞壽命研究[D]. 吳小珍.武漢科技大學(xué) 2003



本文編號：3147836