焊接結(jié)構(gòu)件疲勞分析方法及在塔機(jī)起重臂上的應(yīng)用研究.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文焊接結(jié)構(gòu)件疲勞分析方法及在塔機(jī)起重臂上的應(yīng)用研究專業(yè)：機(jī)械電子工程碩士生：王興路指導(dǎo)老師：賀利樂教授摘要焊接結(jié)構(gòu)件疲勞是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，其研究過(guò)程中涉及因素眾多，加之實(shí)驗(yàn)條件和結(jié)構(gòu)件實(shí)際工作條件間存在較大差距，國(guó)內(nèi)外研究者們?cè)诖朔矫孀隽舜罅抗ぷ鞑⑷〉靡欢ǔ晒?，但?duì)于金屬焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度和疲勞壽命問(wèn)題研究仍未取得較通用且精確的結(jié)論。塔式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱塔機(jī)）是一種典型的金屬焊接

2、結(jié)構(gòu)，隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，其滿載率和工作繁忙度也大大增加。近幾年來(lái)，塔機(jī)事故時(shí)而發(fā)生，并呈上升趨勢(shì)，根據(jù)行業(yè)調(diào)查，有很大一部分塔機(jī)事故是由于結(jié)構(gòu)件疲勞引起的。本論文基于斷裂力學(xué)、結(jié)構(gòu)疲勞等理論知識(shí)，研究了塔機(jī)的實(shí)際載荷情況，分析了其疲勞類型，總結(jié)出適用于計(jì)算塔機(jī)疲勞壽命的方法；以陜西省某制造廠生產(chǎn)的QTZ40塔機(jī)為研究對(duì)象，建立塔機(jī)起重臂某節(jié)焊接結(jié)構(gòu)有限元實(shí)體模型，計(jì)算結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力大小及分布。針對(duì)塔機(jī)起重臂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定不同的焊接

3、方案，通過(guò)有限元分析軟件計(jì)算出不同焊接順序下結(jié)構(gòu)焊接殘余應(yīng)力大小，分析了焊接順序?qū)附託堄鄳?yīng)力的影響及焊接殘余應(yīng)力對(duì)有載結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響。建立QTZ40塔機(jī)起重臂整體有限元模型，根據(jù)其起升曲線對(duì)其進(jìn)行靜力學(xué)分析，計(jì)算出了塔機(jī)起重臂在各種工況下的應(yīng)力大小及分布。結(jié)合參考文獻(xiàn)中同型號(hào)塔機(jī)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，編制載荷時(shí)間歷程，通過(guò)疲勞分析軟件MSC.Fatigue計(jì)算塔機(jī)起重臂在外載荷和焊接殘余應(yīng)力雙重作用下的疲勞壽命。分析計(jì)算結(jié)果，研究了焊接殘