沖擊載荷下機械零部件疲勞分析方法及其應用研究.pdf

1、隨著我國經濟建設的快速發(fā)展，工程機械在社會生產中應用越加廣泛。類似礦山機械、土方機械等，工作環(huán)境較為惡劣，所受載荷隨機性較大。在工作時，存在著作用時間短且作用力強的沖擊載荷，且可能在一個工作循環(huán)中這種沖擊載荷均存在;在一些應力較大區(qū)域產生了斷裂損傷，隨著沖擊載荷的不斷作用，裂紋快速擴展，在短時間導致機械零部件破壞，失去服役能力。開展疲勞強度設計研究，探索沖擊載荷作用下的機械零部件疲勞分析方法，對提高產品競爭力有重要意義。
　　

2、本文主要對沖擊載荷作用下機械零部件疲勞分析方法進行研究，并將此方法應用到工程機械鏟運機動臂的疲勞壽命估算當中，分析其短時間失效破壞的原因，并提出優(yōu)化改進方案。本文的研究內容如下:
　　 首先研究總結了現有的疲勞分析理論和斷裂力學疲勞裂紋擴展相關知識，分析了沖擊載荷作用后造成的初始裂紋、對機械零部件疲勞裂紋擴展壽命的影響;不同斷裂韌性對疲勞裂紋擴展壽命的影響;研究總結了沖擊載荷下機械零部件疲勞分析方法、設計流程及實施步驟。

3、　　 分析了地下鏟運機動臂各損傷部位的破壞原因，將本文提出的沖擊載荷下機械零部件疲勞分析方法應用于鏟運機動臂疲勞壽命分析問題，并提出優(yōu)化改進方案;其中對鏟運機動臂進行受力計算、有限元分析及損傷部位疲勞強度校核;并基于線性和非線性疲勞累積損傷理論進行了無沖擊載荷作用下的疲勞壽命估算。
　　 基于非線性有限元分析軟件，對地下鏟運機動臂進行了沖擊動力學分析，獲取動臂沖擊載荷作用下各損傷部位受力情況，應用斷裂力學相關知識對各損傷部位進