门座起重机金属结构疲劳强度研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要门座起重机，在国民经济许多部门得到了广泛的应用。由于其工作环境恶劣，载荷复杂，致使其主要受力构件常出现意想不到的开裂，造成巨大的经济损失和人员伤亡事件。在对多起门座起重机金属结构事故事后分析中，可以看到：裂纹总是在事故发生之前就产生了，并且随着时间的推移，裂纹不断扩展。当裂纹扩展到一定程度，便使得金属结构发生致命性的破坏。而伴随金属结构故障的发生，我们总是可以看到疲劳破坏在这一过程中的重大影响。金属结构的疲劳与裂纹之间是否存在着一定程度的对应关系呢?本文以门座起重机金属结构为研究对象，对此问题加以探讨。本文运用参数化技术对门座起重机的运行过程加以参数化建模，并对整机

2、结构进行疲劳分析；利用VisualC++软件绘制整机的疲劳云图，并将疲劳计算结果与裂纹的调查统计数据加以比较，找出它们之间存在的关系。具体工作如下：1)用ANSYS的内部命令和APDL语言建立门座起重机金属结构有限元模型，这是最为基础也是至关重要的一个环节；2)分析结构的强度，以确定裂纹的产生以及构件的断裂并不是由于结构的强度不够而产生的；3)确定疲劳载荷以及疲劳分析方法；4)分析门座起重机结构的疲劳计算结果。以计算出来的疲劳数据为基础，绘制疲劳云图；将疲劳计算结果与裂纹的调查统计数据加以比较，找出它们之间存在的关系；5)在以上基础上，提出提高金属结构疲劳强度的建议和方法，防止结构过快疲劳，延

3、缓裂纹的扩展速度，从而延长门座起重机的使用寿命。关键词：门座起重机，金属结构，疲劳，裂纹，云图武汉理工大学硕士学位论文AbstractTheportalcraneiswidelyusedinmanydepartmentsofnationaleconomy．Buttheabominableworkingenvironmentandcomplexloadscausethemainlyload-carryingcomponentsofthe灿cnH．eoftenoccuredfractureunexpected．Andtheseaccidentsleadtotheenormouseconomiclo

4、ssandcasualtyincident．Byanalyzingalotofmetals缸1ld胍accidentsofportalcrane，wecallsee：Thecracklehasbeenalwaysproducedbeforeaccidenttakingplace，andthecrackleisexpandingconstantlyastimegoeson．Whenthecrackleexpandingtoacertaindegree，itmakemetalslmctIlretakeplacefatefuldestroy．Accompanybythetroubleofmetals

5、tmctureemergencewealwaysCallseethegreatinfluenceoffatigueinthiscourse．IstherecorrespondingrelationshipofacertaindegreebetweenthefatigueandcrackleofmetalsnlJctIll．e?ThistexttakesthemetalsnlJcnII．eofportalcraneasanexampletodiscussthisquestion．Thistextusesparameterizedtechnologytomodelingtheoperatingpr

6、ocessoftheportalcrane，andanalysisthefatigueofwhole蛐mctu】旧；DrawthefatiguenephogramofthecranebyusingVisualC++software，andcomparetheresultoffatiguecalculationwiⅡltheinvestigationstatisticsofthecrackle，findouttherelationshipbetweenthem．Themainresearchcontentsandresultsofthedissertationareasfellows：1)Tob

7、uildaportalcrane’SFEMmodelbyusingANSYSinternalcommand．·APDL．ThisiSthemostbasicandimportantstepofthetext；2)Analysisthestrengthofs咖鲍lre；3)Confmntheloadsandmethodoffatiguecalculation；4)Studythefatiguecal