大型履帶起重機(jī)主臂強(qiáng)度分析及試驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:大型履帶起重機(jī)主臂強(qiáng)度分析及試驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:履帶起重機(jī)具有起重能力強(qiáng),起升高度高,可帶載行駛等優(yōu)點(diǎn),在石油化工、電力、鋼鐵、橋梁、海洋工程以及市政場(chǎng)館等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展,石油化工、核電等行業(yè)建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大,要求起重機(jī)的能力越來(lái)越高,履帶起重機(jī)向大型化、智能化和專用、多功能方向發(fā)展。 本文對(duì)3000噸級(jí)大型履帶起重機(jī)主臂進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用并聯(lián)雙桁架式主臂結(jié)構(gòu),為帶中間剛性連接的雙主臂結(jié)構(gòu),下部為平行結(jié)構(gòu),頭部向內(nèi)并攏,,符合受力平順原理,同時(shí)改善了吊具尺寸。 主臂是起重機(jī)重要的承載部件,其強(qiáng)度和剛度對(duì)整機(jī)的安全使用有直接影響,本文重點(diǎn)研究解析法和有限元法對(duì)這種并聯(lián)雙桁架式主臂結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析和考核評(píng)價(jià)。分析了主臂載荷組合、安全系數(shù)的選取、材料許用應(yīng)力、整體剛度和穩(wěn)定性等考核指標(biāo)。主臂的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,包括主臂整體穩(wěn)定性,弦桿和腹桿局部穩(wěn)定性,主臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,主臂變幅平面內(nèi)的位移,回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的側(cè)向位移和起臂擾度。 本文應(yīng)用有限元分析方法,結(jié)合3200t履帶起重機(jī)主臂進(jìn)行了計(jì)算分析,主要對(duì)臂架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性采用非線性有限元方法進(jìn)行分析校核,同時(shí)對(duì)臂架側(cè)向剛度和起臂擾度的進(jìn)行校核。因主臂為桁架焊接結(jié)構(gòu),還對(duì)其主要焊縫結(jié)構(gòu)進(jìn)行了焊縫靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度方面的解析法計(jì)算分析,并與有限元分析方法進(jìn)行了對(duì)比。 最后對(duì)兩種典型分析工況進(jìn)行了實(shí)車吊載試驗(yàn),對(duì)有限元模型及分析方法進(jìn)行驗(yàn)證,充分證明了該方法的可行性。 本研究為超大型履帶起重機(jī)的主臂設(shè)計(jì)提供一種結(jié)構(gòu)形式的參考,同時(shí)為主臂的強(qiáng)度計(jì)算提供了一種可行的分析校核方法。
【關(guān)鍵詞】:履帶起重機(jī) 并聯(lián)主臂 有限單元法 焊縫強(qiáng)度 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH213.7
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-7
- 目錄7-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 選題的背景9
- 1.2 履帶起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀9-13
- 1.2.1 國(guó)外履帶起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀9-12
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)履帶起重機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
- 1.2.3 履帶起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì)13
- 1.3 論文的主要內(nèi)容13-15
- 第2章 起重機(jī)主臂解析計(jì)算方法15-41
- 2.1 起重機(jī)主臂總體設(shè)計(jì)15-17
- 2.2 主臂解析法計(jì)算方法17-25
- 2.2.1 載荷情況及組合17
- 2.2.2 安全系數(shù)的選取及材料許用應(yīng)力計(jì)算17-20
- 2.2.3 構(gòu)件受力計(jì)算20-21
- 2.2.4 臂架整體穩(wěn)定性計(jì)算21-22
- 2.2.5 臂架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算22
- 2.2.6 臂架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算22-24
- 2.2.7 單肢穩(wěn)定性計(jì)算24
- 2.2.8 臂架結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算24
- 2.2.9 腹桿穩(wěn)定性計(jì)算24-25
- 2.3 主臂結(jié)構(gòu)計(jì)算25-38
- 2.3.1 主臂結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)25-26
- 2.3.2 主臂主要計(jì)算參數(shù)26-28
- 2.3.3 主臂強(qiáng)度計(jì)算28-36
- 2.3.4 主臂結(jié)構(gòu)解析法計(jì)算結(jié)果匯總36-38
- 2.3.5 臂架強(qiáng)度安全系數(shù)匯總38
- 2.4 主臂圓管殼體的局部穩(wěn)定性校核38-41
- 2.4.1 主臂圓管殼體的局部穩(wěn)定性理論38-39
- 2.4.2 主臂圓管殼體的局部穩(wěn)定性校核實(shí)例39
- 2.4.3 主臂圓管殼體的局部穩(wěn)定性校核匯總39-41
- 第3章 起重機(jī)主臂強(qiáng)度有限元分析41-55
- 3.1 起重機(jī)主臂有限元模型41-42
- 3.1.1 分析方法及技術(shù)路線41
- 3.1.2 計(jì)算模型41-42
- 3.1.3 計(jì)算內(nèi)容42
- 3.2 臂架仿真計(jì)算結(jié)果42-55
- 3.2.1 應(yīng)力計(jì)算結(jié)果42-50
- 3.2.2 位移計(jì)算結(jié)果50-52
- 3.2.3 穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果52-55
- 第4章 主焊縫靜強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度計(jì)算校核55-71
- 4.1 焊縫位置選擇55
- 4.2 焊縫解析法計(jì)算55-67
- 4.2.1 焊縫強(qiáng)度結(jié)構(gòu)計(jì)算分析55-57
- 4.2.2 焊縫的靜強(qiáng)度與疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力的計(jì)算方法57-58
- 4.2.3 計(jì)算校核58-67
- 4.3 主臂焊縫強(qiáng)度有限元計(jì)算分析67-71
- 4.3.1 關(guān)于焊接處焊縫的有限元建模處理67-68
- 4.3.2 主臂弦桿對(duì)接處焊縫強(qiáng)度有限元計(jì)算結(jié)果68-69
- 4.3.3 主臂 K 形節(jié)點(diǎn)焊縫強(qiáng)度有限元計(jì)算結(jié)果69-71
- 第5章 起重機(jī)主臂強(qiáng)度試驗(yàn)71-75
- 5.1 靜應(yīng)力測(cè)試與有限元分析驗(yàn)證71-72
- 5.2 臂架剛度測(cè)試與有限元分析驗(yàn)證72-75
- 第6章 總結(jié)與展望75-77
- 6.1 本文總結(jié)75
- 6.2 工作展望75-77
- 參考文獻(xiàn)77-81
- 作者簡(jiǎn)介及其科研成果81-82
- 致謝82
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):379513
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