基于等效結構應力法的鋼吊車梁焊縫疲勞分析.pdf

1、伴隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，鋼吊車梁在各行各業(yè)中有著越來越廣泛的應用，隨之而來的一些問題也亟待研究和解決。很多廠房中的重級和特重級鋼吊車梁在經(jīng)過反復運行后會出現(xiàn)不同程度的疲勞損傷，主梁是鋼吊車梁的主要受力部件。因而，主梁對疲勞的抵抗能力直接決定著該吊車梁的使用壽命。通過不斷的研究發(fā)現(xiàn)，鋼吊車梁的疲勞破壞大部分是發(fā)生在焊縫處。因而，對鋼吊車梁焊縫疲勞問題的研究有著較現(xiàn)實的意義。基于上述原因，本文以某工廠鋼吊車梁為研究對象，采用等效結構應力法

2、對鋼吊車梁焊縫疲勞進行了系統(tǒng)的研究與探索。
　　1、介紹了鋼吊車梁的系統(tǒng)結構并詳細分析了其疲勞裂紋的產(chǎn)生的規(guī)律與分類以及形成原因，同時介紹了本文研究的主要四條焊縫位置。
　　2、根據(jù)現(xiàn)行鋼規(guī)對鋼吊車梁進行設計上的驗算，包括強度、穩(wěn)定性、疲勞以及變形驗算，計算結果表明，其符合規(guī)范要求。
　　3、荷載譜的編制是疲勞計算中的一個非常重要的工作。荷載時間歷程直接決定了吊車梁的疲勞強度和疲勞壽命?；诖耍疚氖褂肁NSYS有限元

3、分析軟件對鋼吊車梁進行靜態(tài)和瞬態(tài)分析，模擬吊車梁的工作過程，獲得危險點在不同工況下吊車梁模型的節(jié)點荷載時間歷程，然后利用雨流計數(shù)法和概率統(tǒng)計法對荷載時間歷程進行荷載譜編制。
　　4、著重介紹了由華裔科學家Dongpingsha教授等人研究的最新成果——等效結構應力法。區(qū)別于名義應力法、結構應力法、缺口應力應變法和斷裂力學等方法對網(wǎng)格較敏感，本文驗證了等效結構應力法具有的網(wǎng)格不敏感性；此外，還對鋼吊車梁的敏感焊縫進行了壽命評估，并根

4、據(jù)Miner理論計算了焊縫的累積損傷比。
　　5、通過對比分析研究了焊腳尺寸hf的變化對焊縫焊趾處的疲勞壽命的影響。結果表明隨著焊腳尺寸的增大，由于應力集中因子的顯著提高，使得焊縫處焊趾疲勞壽命降低。此外，還通過模擬計算了間隙在0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm四種情況下的焊縫疲勞壽命。發(fā)現(xiàn)隨著間隙的增大，其疲勞壽命基本保持不變。但這四種情況與間隙為0mm時相比，焊縫疲勞壽命均減小，且0.2mm時減小最大，約為7.56