橋式起重機(jī)主梁焊接結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測(cè)的研究.pdf

1、橋式起重機(jī)是我國(guó)工業(yè)運(yùn)輸中必不可少的工程裝備。作為提高裝卸作業(yè)生產(chǎn)能力的大型起重運(yùn)輸設(shè)備,橋式起重機(jī)被廣泛用于船廠和港口。橋式起重機(jī)主梁是典型的大型焊接結(jié)構(gòu),在焊縫部位不可避免地存在夾渣、切口、咬邊和微細(xì)裂紋等焊接缺陷,起重機(jī)結(jié)構(gòu)開(kāi)焊、開(kāi)裂甚至斷裂等疲勞破壞會(huì)造成橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的失效。并且橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主梁上常常存在著應(yīng)力集中部位,這些部位在交變的隨機(jī)載荷作用下容易過(guò)早的產(chǎn)生裂紋并最終斷裂。因此橋式起重機(jī)主梁焊接部位和應(yīng)力

2、集中部位是應(yīng)重點(diǎn)檢測(cè)的。
　　 針對(duì)橋式起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其不可避免的出現(xiàn)應(yīng)力集中部位,應(yīng)力集中部位在承受隨機(jī)的交變載荷作用下會(huì)較早的出現(xiàn)裂紋。橋式起重機(jī)主梁的檢測(cè)應(yīng)著重于應(yīng)力集中部位。利用大型有限元分析軟件ANSYS,對(duì)橋式起重機(jī)主梁進(jìn)行了數(shù)值仿真；得到了主梁應(yīng)力和應(yīng)變的分布狀況,確定了主梁的危險(xiǎn)部位。并對(duì)橋式起重機(jī)主梁的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　 由于主梁承受隨機(jī)的交變載荷,原始的載荷數(shù)據(jù)無(wú)法直接用于疲勞壽命

3、預(yù)測(cè)和疲勞實(shí)驗(yàn),因此必須對(duì)測(cè)得的原始載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的計(jì)數(shù)處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和有限元分析結(jié)果,應(yīng)用雨流計(jì)數(shù)法和波動(dòng)中心法,編制了主梁裂紋處張開(kāi)型受力的載荷譜,為疲勞試驗(yàn)和疲勞壽命預(yù)測(cè)提供了重要的依據(jù)。
　　 應(yīng)用VC++編制了橋式起重機(jī)狀態(tài)評(píng)價(jià)與壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)。狀態(tài)評(píng)價(jià)部分主要依據(jù)《起重機(jī)監(jiān)督檢驗(yàn)內(nèi)容要求與方法》對(duì)橋式起重機(jī)的整體工作狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),為疲勞壽命預(yù)測(cè)提供依據(jù)。壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)主要應(yīng)用局部應(yīng)力應(yīng)變法、斷裂力學(xué)方法結(jié)合線性疲勞