本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的橋式起重機(jī)隨機(jī)應(yīng)力譜獲取方法及其壽命分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，重工業(yè)逐漸成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，從農(nóng)業(yè)到軍工業(yè)、從礦業(yè)到建筑業(yè)、從倉庫到碼頭，隨處都可以看見一種用于搬運(yùn)物料的機(jī)械—起重機(jī)。其中橋式起重機(jī)是目前應(yīng)用最廣且使用最多的一種起重設(shè)備，同時(shí)它的事故發(fā)生率與其它類型的起重機(jī)相比較高，危險(xiǎn)因素也較多，近年來由于橋式起重機(jī)引起的事故屢見不鮮。為了能夠減少事故發(fā)生率，國家規(guī)定橋式起重機(jī)兩年就必須進(jìn)行一次檢驗(yàn)，然而每次檢驗(yàn)都要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，因此我們可以對(duì)橋式起重機(jī)進(jìn)行仿真，運(yùn)用軟件進(jìn)行疲勞分析和壽命評(píng)估，這樣不但可以減少成本并且能夠有效的預(yù)防事故的發(fā)生。 首先，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)驗(yàn)，確定試驗(yàn)對(duì)象，本文確定的研究對(duì)象為75/30T雙梁橋式起重機(jī)，獲得其詳細(xì)參數(shù)和起吊工況等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，再用貼應(yīng)變片的方式，獲得其應(yīng)力-時(shí)間歷程，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和疲勞計(jì)算，保存試驗(yàn)方法下的壽命資料，為后面進(jìn)行ANSYS有限元分析軟件仿真提供對(duì)比數(shù)據(jù)。 其次，使用ANSYS有限元分析軟件對(duì)此橋式起重機(jī)進(jìn)行建模，通過對(duì)三種滿載下的工況進(jìn)行靜力分析，查看其應(yīng)力分布云圖，，經(jīng)過對(duì)比和分析確定其危險(xiǎn)截面，再通過動(dòng)力學(xué)分析對(duì)危險(xiǎn)截面的八個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力-時(shí)間歷程進(jìn)行對(duì)比和分析，確定危險(xiǎn)截面的最終疲勞核算點(diǎn)。 最后，使用ANSYS有限元分析軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)驗(yàn)所獲得的一百多組起吊工況進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，模擬其起吊、移動(dòng)和卸載的整個(gè)過程，獲得這些工況下的應(yīng)力-時(shí)間歷程，通過軟件仿真和雨流技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，編制隨機(jī)應(yīng)力譜，再通過修正的邁因納疲勞累積損傷理論進(jìn)行壽命分析和剩余壽命評(píng)估。 本文通過使用試驗(yàn)法和ANSYS有限元分析軟件仿真法，對(duì)橋式起重機(jī)的箱型主梁進(jìn)行了疲勞分析，最后將兩種方法下的剩余壽命估算結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比，相對(duì)誤差為6.45%，驗(yàn)證了ANSYS有限元分析軟件仿真的可行性和實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：橋式起重機(jī) 有限元 雨流計(jì)數(shù) 應(yīng)力譜 疲勞壽命
【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】：2014
【分類號(hào)】：TH215
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 立題依據(jù)以及研究意義11-12
• 1.2 課題來源12
• 1.3 疲勞發(fā)展史12-13
• 1.4 本文的研究對(duì)象13-14
• 1.5 本文的研究內(nèi)容及方法14-17
• 第二章 疲勞基礎(chǔ)理論概述17-27
• 2.1 疲勞和疲勞壽命17
• 2.1.1 疲勞17
• 2.1.2 疲勞壽命17
• 2.2 抗疲勞設(shè)計(jì)方法總述17-21
• 2.2.1 名義應(yīng)力疲勞設(shè)計(jì)方法18
• 2.2.2 局部應(yīng)力應(yīng)變法18-19
• 2.2.3 損傷容限法19
• 2.2.4 疲勞可靠性設(shè)計(jì)方法19-21
• 2.3 疲勞累積損傷理論21-23
• 2.3.1 線性疲勞累積損傷理論21
• 2.3.2 雙線性疲勞累積損傷理論21-22
• 2.3.3 非線性疲勞累積損傷理論22
• 2.3.4 概率疲勞累積損傷理論22-23
• 2.4 疲勞壽命的主要影響因素23-25
• 2.4.1 結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響因素23-24
• 2.4.2 橋式起重機(jī)疲勞壽命的影響因素24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第三章 橋式起重機(jī)箱型主梁結(jié)構(gòu)有限元分析27-45
• 3.1 有限元法（Finite Element Method, FEM）27
• 3.2 ANSYS 有限元分析軟件介紹27-29
• 3.2.1 ANSYS 簡(jiǎn)介27-28
• 3.2.2 APDL 簡(jiǎn)介28-29
• 3.3 建立箱型主梁結(jié)構(gòu)有限元模型29-31
• 3.3.1 箱型主梁結(jié)構(gòu)單元類型的選擇29-30
• 3.3.2 主梁材料屬性的設(shè)置30
• 3.3.3 設(shè)置單元實(shí)常數(shù)30
• 3.3.4 建模30-31
• 3.4 箱型主梁結(jié)構(gòu)有限元模型的網(wǎng)格劃分方法31-33
• 3.4.1 有限元模型網(wǎng)格劃分的步驟31-32
• 3.4.2 有限元模型網(wǎng)格劃分的基本原則32-33
• 3.5 加載及邊界條件33-34
• 3.5.1 需要施加的載荷種類33
• 3.5.2 主梁載荷加載方式以及設(shè)置約束33-34
• 3.6 靜力學(xué)分析34-37
• 3.7 動(dòng)力學(xué)分析37-43
• 3.8 本章小結(jié)43-45
• 第四章 橋式起重機(jī)隨機(jī)應(yīng)力譜的獲取45-61
• 4.1 基于試驗(yàn)的橋式起重機(jī)疲勞核算點(diǎn)的應(yīng)力-時(shí)間歷程的獲取45-48
• 4.1.1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)過程45-46
• 4.1.2 試驗(yàn)具體步驟46-48
• 4.2 基于 ANSYS 的橋式起重機(jī)疲勞核算點(diǎn)的應(yīng)力-時(shí)間歷程的獲取48-49
• 4.2.1 確定疲勞核算點(diǎn)位置48
• 4.2.2 確定工況48-49
• 4.2.3 使用 ANSYS 有限元分析軟件進(jìn)行模擬49
• 4.3 雨流計(jì)數(shù)49-52
• 4.3.1 計(jì)數(shù)法簡(jiǎn)介49-50
• 4.3.2 雨流計(jì)數(shù)的一般計(jì)數(shù)規(guī)則和計(jì)數(shù)原理50-52
• 4.4 數(shù)據(jù)處理52-58
• 4.4.1 預(yù)處理53-54
• 4.4.2 雨流計(jì)數(shù)54-57
• 4.4.3 獲取二維應(yīng)力譜57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-61
• 第五章 疲勞壽命分析和剩余壽命評(píng)估61-69
• 5.1 疲勞壽命分析61-64
• 5.1.1 確定材料的 S-N 曲線和 P-S-N 曲線61-63
• 5.1.2 確定應(yīng)力譜63-64
• 5.2 剩余壽命估算64-66
• 5.3 本文研究方法的特點(diǎn)66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 第六章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 結(jié)論69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77-79
• 附錄 A 工況表79-81
• 附錄 B 應(yīng)力-時(shí)間歷程表81-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文85-86

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的橋式起重機(jī)隨機(jī)應(yīng)力譜獲取方法及其壽命分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：380014