基于運(yùn)行數(shù)據(jù)的塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)疲勞壽命研究.pdf

1、塔式起重機(jī)作為建筑行業(yè)最重要的運(yùn)輸機(jī)械，隨著高層建筑和大型建筑群的出現(xiàn)，使其長期處于高強(qiáng)度和高頻率的工作中，從而容易因為疲勞破壞的原因引起塔式起重機(jī)倒塌事故的發(fā)生，為了更好的規(guī)范建筑機(jī)械的使用以及避免重大事故的發(fā)生，近幾年工地的安全監(jiān)控系統(tǒng)在全國范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過安全監(jiān)控系統(tǒng)獲得了在役的某型號塔式起重機(jī)的大量運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，得到了該塔機(jī)主要的工況情形和普遍的運(yùn)行規(guī)律，并在此研究的基礎(chǔ)上提出了以工作循環(huán)作為

2、研究對象建立塔式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)疲勞載荷譜的方法，通過ANSYS和MATLAB軟件計算某型號塔式起重機(jī)的壽命問題。該方法不但可以對塔式起重機(jī)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度設(shè)計，也可以為在役塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)給出參考方向。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，該方法可以應(yīng)用于塔式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)中，實時的對工作中的塔機(jī)的剩余壽命進(jìn)行跟蹤分析，為塔式起重機(jī)定期的保養(yǎng)和維修工作提供有效的指導(dǎo)意見。
　　本文以TC5610型塔機(jī)為研究對象，主要的工作內(nèi)容和創(chuàng)新

3、點(diǎn)如下：
　?、傺芯夸摻Y(jié)構(gòu)的疲勞破壞機(jī)理，根據(jù)實際運(yùn)行數(shù)據(jù)分析塔機(jī)的疲勞失效方式，選取名義應(yīng)力法作為塔機(jī)疲勞壽命估算方法，查閱相關(guān)資料，對相關(guān)材料的疲勞特性進(jìn)行進(jìn)一步研究，獲得塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的疲勞特性參數(shù)
　　②分析研究有限元理論的基礎(chǔ)知識和方法，在材料力學(xué)的基礎(chǔ)上選取適合的單元類型，通過 ANSYS軟件建立塔機(jī)的有限元模型，結(jié)合塔機(jī)事故原因以及塔機(jī)起重性能選取危險工況，并對不同工況下的塔機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)性能分析，為載荷譜的建立提

4、供了基本數(shù)據(jù)。
　?、蹖Λ@得的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，了解塔機(jī)的基本工作強(qiáng)度和運(yùn)行規(guī)律。以空載—起吊—變幅—卸載—空載作為一個工作循環(huán)，確定工作循環(huán)內(nèi)的不同階段下塔式起重機(jī)所承受的載荷組合，將載荷組等效應(yīng)用到建立的模型中。
　?、苁艿接邢拊碚摰膯l(fā)，提出了以工作循環(huán)為研究單位，將載荷譜看作為有限數(shù)量的單元載荷譜的組合，結(jié)合 ANSYS軟件計算結(jié)果，建立單元載荷譜的曲線族方程。根據(jù)塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)將單元載荷譜沿著時間歷程方向依次連接獲