服役起重機箱梁結構可靠性分析與安全性能評估.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，起重機作為物料的搬運和裝卸的機械產(chǎn)品，其需求量日益增加，然而斷裂事故卻在大型機械設備中頻繁發(fā)生，含裂紋的起重機箱梁結構的疲勞破壞在這些事故中是最具代表性的。
　　 本文以起重機箱梁結構為研究對象，對比分析殼單元與體單元分別對箱梁結構建模的結果，建立三維裂紋的有限元模型，討論三維裂紋應力強度因子與裂紋長度的關系，結合現(xiàn)代疲勞理論，使用MSC.FATIGUE計算機軟件預測箱梁結構在近似實際工作條件下的疲勞壽命

2、。運用蒙特卡洛法，以動態(tài)分析模式計算箱梁結構剩余可靠性指標。論文的主要內(nèi)容包括:
　　 (1)通過MATLAB的抽樣程序產(chǎn)生隨機起重量結合在ANSYS軟件中對箱梁結構進行的瞬態(tài)響應分析得到?jīng)_擊載荷時間歷程及小車運行過程的載荷時間歷程，將三種載荷生成載荷循環(huán)塊。
　　 (2)對比分析使用殼單元和體單元建立箱梁結構有限元模型的結果，用有限元軟件ANSYS對含三維裂紋的斷裂模型進行模擬，通過節(jié)點耦合的方法使殼單元與體單元有效地

3、連接，保證了計算結果的精度，并得到應力強度因子隨裂紋長度的變化趨勢及結構的剩余強度值與裂紋長度的關系。
　　 (3)為了使計算結果更為準確，需考慮低于疲勞極限的情況下應力循環(huán)對結構疲勞壽命所造成的影響，本文所采用的方法是修訂材料的S-N曲線并與導入的ANSYS結果文件相結合，使用MSC.FATIGUE預測箱梁結構的疲勞壽命。
　　 (4)將載荷與疲勞強度都視為隨機過程，并考慮疲勞破壞中各影響因素，提出以動態(tài)分析模式來計算