桁架臂起重機(jī)廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。桁架臂作為重要的承載構(gòu)件,經(jīng)常受到擾動(dòng)載荷的作用,疲勞破壞是其主要的失效形式。根據(jù)《GB/T3811起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》,起重機(jī)設(shè)計(jì)壽命屬于高周疲勞的范疇,來(lái)源于疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的S-N曲線法是疲勞評(píng)估方法的主流。通過(guò)對(duì)比研究多個(gè)疲勞標(biāo)準(zhǔn),如ABS、DNV、BS7608、ⅡW、API、 AWS、ASME等,找到適用于桁架臂焊接管結(jié)構(gòu)壽命評(píng)估方法具有重要意義。結(jié)合K型管疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)基于ASME標(biāo)準(zhǔn)中的Battelle結(jié)構(gòu)應(yīng)力法相比于ABS、DNV、IIW表面外推插值熱點(diǎn)應(yīng)力法在K型管的壽命計(jì)算中更具優(yōu)勢(shì)。本文以25t級(jí)海洋平臺(tái)起重機(jī)桁架臂為研究對(duì)象,將經(jīng)過(guò)系數(shù)修正后的等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力作為評(píng)估應(yīng)力,結(jié)合主S-N曲線,對(duì)5種不同工況下的桁架臂4個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域16焊縫進(jìn)行疲勞壽命評(píng)估。本文主要工作如下：(1)通過(guò)對(duì)比研究多個(gè)疲勞標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)(如ABS、DNV、BS7608、ⅡW、API、AWS、 ASME等),發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的名義應(yīng)力法缺少適合起重機(jī)桁架臂管接頭對(duì)應(yīng)的疲勞試驗(yàn)S-N曲線。對(duì)于管接頭的壽命評(píng)估,各標(biāo)準(zhǔn)推薦使用熱點(diǎn)應(yīng)力法并提供了相應(yīng)的S-N曲線,如船級(jí)社AB...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１巧架臂起重機(jī)主要類型??Ｆｉｇ．?１．１?Ｍａｉｎ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｃｒａｎｅ?ｗｋｈ?ｌａｔｔｉｃｅ?ｂｏｏｍ??

一種是管結(jié)構(gòu)最為常見(jiàn)，另一種為角鋼結(jié)構(gòu)，本文中研究的巧架臂為管結(jié)構(gòu)??形式。隨著起重性能要求的提高，臂架的長(zhǎng)度和截面尺寸越來(lái)越大，為了方便臂架的制??造和運(yùn)輸，臂架系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，由不同的臂節(jié)組合而成。如圖１．２，該巧??架臂由底節(jié)、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、頂節(jié)Ｈ種不同的臂節(jié)組成，臂節(jié)....

圖１．２起重機(jī)巧架臂結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃ化ｒｅ?ｏｆ?化ｅ?ｃｒａｎｅ?ｌａｔｔｉｃｅ?ｂｏｏｍ??

?（ｅ）?其他巧架臂起重機(jī)??圖１．１巧架臂起重機(jī)主要類型??Ｆｉｇ．?１．１?Ｍａｉｎ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｃｒａｎｅ?ｗｋｈ?ｌａｔｔｉｃｅ?ｂｏｏｍ??１丄２衍架臂起重機(jī)臂架系統(tǒng)??臂架系統(tǒng)是起重機(jī)的主要承載結(jié)構(gòu)，經(jīng)常承受擾動(dòng)載荷的作用。巧架臂桿件通常有??兩種形式，一種是管....

圖２．１焊趾區(qū)域應(yīng)力分布示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?ｓｔｒｅｓｓ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｉｎ?ｗｅｌｄ?ｔｏｅ??

２．２．２管結(jié)構(gòu)外推插值點(diǎn)的選取??表面外推熱點(diǎn)應(yīng)力法是利用距離焊趾一定距離的兩點(diǎn)或三點(diǎn)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，通過(guò)線性??或二次插值得到焊趾處的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，各標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)插值點(diǎn)的選取略有不同，如圖２．３為兩??點(diǎn)外推插值法。ｎｗ提到Ｈ點(diǎn)二次插值外推法一般用于防止由于顯著的非線性結(jié)構(gòu)應(yīng)力??導(dǎo)致增....

圖２．４管接頭焊縫周圍的應(yīng)力梯度及插值點(diǎn)??Ｆｉｇ?２．４?Ｓｔｒｅｓｓ?ｇｒａｄｉｅｎｔ?ａｎｄ?ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ?ｐｏｉｎｔｓ?ａｌｏｎｇ?ｗｅｌｄ?ｊｏｉｎｔ??

?焊線?２??圖２．５焊線結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ?２．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｗｅｌｄ?ｌｉｎｅ??如果焊線有兩個(gè)單元，３個(gè)節(jié)點(diǎn)組成時(shí)，節(jié)點(diǎn)力與沿焊線線力關(guān)系為：??Ｒ）?＝?ｌ?＇ｋｌ?（２．８）??．６?３．??Ｉｆ｝－－＼１?＇ｌｌＳ?。．９）??．ｉ?....

本文編號(hào)：3891379