桥式起重机焊接箱形梁疲劳裂纹与剩余寿命的研究

以桥式起重机焊接箱形梁为研究对象,运用断裂力学,对强度因子和疲劳裂纹扩展公式加以修正,研究了在恒幅与随机变幅载荷作用下线弹性裂纹的扩展情况,以及材料在小范围屈服的情况下弹塑性裂纹的扩展情况。该研究与实际情况更加接近,能够相对准确地估算出桥式起重机的剩余寿命,对于减少起重机疲劳破坏事故的发生,指导起重机的设计、制造和特种设备的检验分析具有重要意义。     

断裂力学方法估算起重机箱型梁的疲劳寿命

本文用断裂力学方法分析了起重机箱型梁的疲劳寿命。应力强度因子幅作为疲劳裂纹扩展的主要参量，由裂纹扩展方程估算了箱型梁的疲劳寿命，并与实验结果作了比较。     

桥门式起重机疲劳裂纹扩展寿命的模拟估算

根据前人的试验和研究成果,总结推荐了桥门式起重机焊接箱形梁的各项疲劳参数取值,同时以等辐载荷疲劳裂纹稳定扩展阶段的计算公式为基础,针对起重机承受随机载荷的特点,根据时间循环法,用计算机模拟估算出桥门式起重机焊接箱形梁的疲劳裂纹扩展寿命。     

桥式起重机箱形梁疲劳裂纹及其剩余寿命

疲劳裂纹是导致桥式起重机箱形梁失效的主要原因,本文以75/20 t×16 m桥式起重机为例,分析其箱形梁疲劳裂纹主要产生位置及产生原因,利用ANSYS得到箱形梁疲劳裂纹在扩展阶段的应力场和位移场,分析其扩展规律,并提出一种结构改进方法,并通过ANSYS验证了这种方法的合理性。采用损伤容限设计法对桥式起重机箱形梁疲劳裂纹的剩余寿命进行计算和分析。     

起重机箱形梁贯穿裂纹尖端前沿形状简化研究

以36t集装箱门式起重机箱形梁为研究对象,针对结构的疲劳裂纹,利用有限元分析软件Abaqus建立了起重机箱形梁的整体有限元模型和裂纹子模型,采用相互作用积分法分别求解了下盖板和腹板上实际斜裂纹以及相应简化等长裂纹的应力强度因子K_I,研究了起重机箱形梁贯穿裂纹尖端前沿形状简化的合理性。通过对比分析计算结果,发现简化等长裂纹尖端的最大应力强度因子K_I,总是大于实际斜裂纹尖端的应力强度因子值,说明将实际斜裂纹简化成等长裂纹是有效可行的。为起重机箱形梁结构进行断裂分析提供了依据。     

基于等效裂纹法的桥(门)式起重机箱形梁疲劳寿命估算

针对起重机箱形梁结构及其受力情况复杂的特点,提出了一种以疲劳试验数据为基础的等效裂纹法来估算疲劳寿命。疲劳试验数据能够很好反映结构疲劳危险处的应力集中影响。箱形梁疲劳危险点处的应力集中影响可以大概等效为一未焊接平板上具有一等效裂纹,并用Paris公式计算等效裂纹的扩展寿命。通过将该方法的估算结果与文献中的疲劳试验结果进行对比分析,文中方法对于常幅载荷作用下的疲劳寿命估算是有效可行的,而对于变幅载荷作用下的疲劳寿命估算还有待进一步研究。     

基于断裂损伤和C++的起重机箱形梁寿命预估系统研究

针对起重机箱形梁张开型疲劳裂纹,结合断裂力学经典的Pairs裂纹扩展公式和损伤力学的Miner连续损伤理论,推导出恒幅载荷与变幅载荷作用下,疲劳裂纹扩展公式及寿命预估公式;借助Visual C++强大的编程功能,将推导出剩余寿命公式程序化,开发出起重机箱形梁剩余寿命智能化评估软件,可成功快速地评估出箱形梁的剩余寿命。     

旋压皮带轮的疲劳裂纹扩展寿命计算

基于线弹性断裂力学理论,利用Workbench有限元软件在旋压皮带轮拉应力最大处建立沿周向的初始裂纹的三维有限元模型,计算了该模型的裂纹前缘应力强度因子,得到旋压皮带轮以Ⅰ类为主的张开型裂纹类型结论;接着建立不同裂纹扩展模型,仿真计算得到各裂纹前缘的应力强度因子和应力强度因子幅;根据Paris经验公式和拟合后ΔK-a曲线计算,得到了旋压皮带轮裂纹扩展寿命。该计算裂纹扩展寿命的方法为旋压皮带轮的安全设计提供了一种新途径,具有积极的参考意义。     

十字横向承载焊接接头疲劳裂纹扩展寿命估算

利用一种新的计算模型，用有限元法计算了十字焊接接头疲劳裂纹尖端的应力强度因子值，并拟合了裂纹在焊根和焊趾处扩展的应力强度因子表达式。据此利用Ｆｏｒｍａｎ疲劳模型，考虑显微金相组织的影响，估算了裂纹扩展寿命，与实验值比较，结果合理。     

基于ANSYS的焊接箱形梁裂纹断裂分析

以断裂力学理论为基础,推导了焊接箱形梁裂纹尖端应力强度因子计算公式,以ANSYS作为计算工具,模拟焊接箱形梁裂纹扩展,并采用奇异单元计算在不同长度初始裂纹下起重机焊接箱形梁应力强度因子范围。     

桥式起重机焊接箱形梁疲劳寿命新算法

桥式起重机的寿命通常由焊接箱形梁的疲劳寿命决定,在此研究了接近于实际的桥式起重机焊接箱形梁试件的疲劳寿命,得到了不同可靠度R下疲劳寿命的对数函数表达式和指数函数表达式,有助于桥式起重机主梁疲劳寿命的优化计算.     

门座起重机小拉杆裂纹及寿命估计

论述了门座起重机小拉杆的裂纹形成机理，并给出了其正常工作寿命以及因安装误差导致的工作寿命降低系数的计算方法。该方法对传统的计算是一个较重要的改进。     

起重机焊接箱形主梁时变可靠性分析

以起重机焊接箱形主梁为对象,视疲劳强度与疲劳载荷为随机过程,建立焊接箱形主梁动态可靠性分析方法,运用MonteCarlo模拟方法,对时变可靠性指标进行了数值模拟,得到其随时间变化的曲线。     

焊接箱形梁疲劳寿命分析与在线监测装置研究

通过对箱形梁疲劳实验的分析,以Miner疲劳损伤累积理论为基础,运用Paris—Erdogan方程建立数学模型,结合实验数据,得出疲劳寿命公式。据此,可以实现对箱形梁的疲劳寿命进行计算以及起重机箱形梁在线监测装置的开发研究。文中给出了在线监测装置的构成形式,编制了桥式铸造起重机寿命估算的软件,模拟实现在线监测装置的工作原理。     

对起重机箱形梁设计技术规范的一些看法

在现行的技术规范中忽略了一个在大车运行时限制最大瞬时水平方向变形值的条件，尤其是在起重机制动过程中，而主梁的水平刚性非常重要。某热轧厂钢卷仓库内的2台35t、80m/min的钢卷搬运起重机，原来每个月至少要更换2次车轮，在改进了主梁水平刚性后的15个月内，车轮没有再更换过，收到了令人惊奇的效果。     

起重机箱形梁受压翼缘板局部稳定性分析

介绍现行GB／T50017—2003《钢结构设计规范》和GB3811—1983《起重机设计规范》中关于箱形梁受压翼缘板局部稳定性计算的方法,比较2个规范的异同,以便于工程设计人员更好地理解和应用规范。     

起重机焊接箱形梁存在裂纹缺陷的可靠度估算

根据断裂力学及可靠性理论,提出了一种起重机焊接箱形梁存在裂纹缺陷的可靠度计算方法。并根据有关文献给出的试验数据,对试验梁的疲劳可靠度进行了估算,计算结果表明所推荐的计算方法有一定的参考价值。     

抓斗装卸桥主梁疲劳寿命的估算

利用常幅疲劳 S-N 曲线和 Miner 线性累积损伤理论,在对实测抓斗装卸桥时间应力历程所进行的雨流计数结果和八级载荷谱分析的基础上,得出其符合威希尔分布的结论,并提出了计算主梁结构疲劳寿命的简易方法。