【摘要】：起重機(jī)設(shè)備作為現(xiàn)代物料搬運(yùn)的特種設(shè)備之一,推動(dòng)著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,在工廠車間、貨運(yùn)碼頭、軌道交通以及建筑行業(yè)等被廣泛使用。鑄造起重機(jī)作為冶金鍛造行業(yè)的特殊起重機(jī),主梁結(jié)構(gòu)作為主要承載結(jié)構(gòu)件,其使用壽命決定了鑄造起重機(jī)整機(jī)的使用壽命。隨著鑄造起重機(jī)的高速化、重載化、頻繁化,主梁結(jié)構(gòu)在滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性的同時(shí),其疲勞特性更應(yīng)得到重點(diǎn)關(guān)注。鑄造起重機(jī)長期承受變幅載荷的作用,疲勞斷裂為破壞的主要形式。本文以100/40t-28.5m四梁偏軌鑄造起重機(jī)為研究對(duì)象,進(jìn)行如下研究:(1)運(yùn)用金屬結(jié)構(gòu)理論對(duì)鑄造起重機(jī)進(jìn)行靜強(qiáng)度理論計(jì)算,在確保靜強(qiáng)度滿足要求的條件下,確定主梁結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)截面上的危險(xiǎn)點(diǎn)。通過分析調(diào)研鑄造起重機(jī)的工作流程,借助MATLAB模擬起升小車在主梁結(jié)構(gòu)上運(yùn)行過程,確定危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力-時(shí)間歷程,經(jīng)雨流計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)得出對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)點(diǎn)的應(yīng)力譜。(2)提出鑄造起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展及疲勞壽命預(yù)測(cè)方法,并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)無損檢測(cè)技術(shù)將鑄造起重機(jī)探測(cè)結(jié)果分為:有裂紋情況和無裂紋情況。對(duì)于有裂紋情況,應(yīng)用斷裂力學(xué)結(jié)合等效應(yīng)力法分析裂紋擴(kuò)展,建立基于裂紋擴(kuò)展的鑄造起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞剩余壽命預(yù)測(cè)模型;對(duì)于無裂紋情況,以名義應(yīng)力和損傷累計(jì)理論為基礎(chǔ),結(jié)合平均應(yīng)力修正方法,建立包含應(yīng)力均值、應(yīng)力幅值的雙參數(shù)應(yīng)力壽命曲面模型。(3)疲勞壽命有限元仿真分析:對(duì)鑄造起重機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,建立其有限元分析模型,進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析。在此基礎(chǔ)上,以有限元軟件Msc.Patran中疲勞分析模塊Msc.Fatigue為基礎(chǔ),利用Growth法疲勞分析裂紋擴(kuò)展過程及其疲勞剩余壽命,結(jié)合應(yīng)力疲勞分析法(S-N曲線法),探討鑄造起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的全壽命。將仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析其相對(duì)誤差的范圍,確定有限元仿真結(jié)果的可靠性,為鑄造起重機(jī)設(shè)計(jì)、壽命評(píng)估提供理論和有限元分析技術(shù)支持。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TG231.1
【圖文】：

圖 1.1 損傷容限設(shè)計(jì)原理Fig.1.1 Design principle of damage tolerance方法斷裂條件：2max1ccKaYa a

圖 1.2 技術(shù)路線圖Fig.1.2 Technical roadmap章：緒論。緒論部分主要介紹課題研究背景、意義、現(xiàn)狀以及課題研來源和技術(shù)路線；章：鑄造起重機(jī)危險(xiǎn)截面確定及應(yīng)力譜獲取。本章節(jié)應(yīng)用金屬結(jié)構(gòu)理

鑄造起重機(jī)模型

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2807021