起重機金屬結構疲勞壽命預測與疲勞可靠性研究.pdf

1、疲勞學無論理論意義上還是工程上都是一門重要學科，對于那些長期承受交變載荷作用的機械零件和工程構件，疲勞破壞是一種主要的破壞模式。應用斷裂力學方法研究金屬結構的疲勞裂紋擴展機理，預測在役金屬結構剩余疲勞壽命，對預防疲勞斷裂事故的發(fā)生、指導金屬結構設計、制造、檢驗和管理具有重要意義。
　　 用確定性的方法進行疲勞分析時，所得的疲勞壽命都是一個確定的值。但是，結構疲勞是一個受到大量不確定因素影響的極其復雜的現象，因此，根據結構可靠性理

2、論，從概率和統(tǒng)計的角度對結構進行疲勞可靠性分析是十分必要的，這是結構疲勞可靠性評估的一種科學合理的新方法。
　　 本文以起重機金屬結構為研究對象，探討了疲勞載荷下動態(tài)響應采樣、疲勞裂紋擴展、結構疲勞可靠性以及疲勞可靠度的計算方法。主要工作有：
　　 (1)探討了結構疲勞載荷譜的采集，以50T×40m橋式起重機橋架為研究對象，對測試原理、測試內容、測點布置做了研究，基于DASP V10智能數據采集和信號處理系統(tǒng)，設計了現場

3、測試靜載應力和動態(tài)響應整體方案；
　　 (2)研究常見的裂紋擴展壽命預測方法，以斷裂力學為理論基礎，建立了起重機金屬結構裂紋擴展數學模型，用等效應力法和Miner線性累積損傷理論分別預測焊接箱形梁的疲勞壽命，分析兩種方法的預測結果，對影響壽命的因素進行分析；
　　 (3)采用有限元方法計算裂紋尖端應力強度因子，并以此為依據進行焊接箱形梁的疲勞裂紋擴展仿真；
　　 (4)探討結構構件疲勞斷裂可靠性、可靠度計算方法以