起重机箱梁结构疲劳研究

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1、硕士学位论文■ｍａｓｔｅｒｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ＿：邊论文题目：起重机箱梁结构疲劳酵Ｈ２：公幵１５密级国内图书分类号：Ｔ８国际图书分类号：６２１．学搬■论文起重机箱梁结构疲劳研究年级２０１２级姓名王秀萍申请学位级别硕士专业机械工程指导老师程文明教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；ＴＨ２１５Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．８ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＦＡＴＩＧＵＥＬＩＦＥＲ

2、ＥＳＥＡＲＣＨＦＯＲＢＯＸＧＩＲＤＥＲＯＦＣＲＡＮＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｉｕＰｉｎＷａｎｇｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｐｇｇＳｐｅｃｉａｌｔｙ：ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷｅｎＭｉｎｇＣｈｅｎｇＡｒｉｌ．２０１５ｐ西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并。向国家有关部门或机构

3、送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印。、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于．．保密口１，在年解密后适用本授权书；２．不。保密０，使用本授权书“＂’（请在以上方框内打Ｖ）／学位论文作者签名：：多濟指导老师签名，．－工發ｏ．：日期：ｙ＼ｔ５丨日期西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１、依据《起重机设计规范》以后都用《规范》来代替，运

4、）用有限元分析软件和（许用应力法对桥式起重机主梁的刚度和强度进行了结构分析。２、研究了疲劳裂纹尖端区域的应力场、位移场的变化规律，将断裂力学理论与损伤力学中的累计损伤法则（Ｍｉｎｅｒ理论）相结合，推导出桥式起重机揮接箱形梁结构在变幅载荷下的疲劳剩余寿命估算模型。３、探索了热点应力法在起重机金属结构疲劳寿命中的应用，结果表明用其估算变截面处的疲劳寿命更有效。４、根据《规范》中的基于应力比法的疲劳强度分析方法，采用自编ＶＢ可视化程序语言对起重机桥架结构危险截面的关键点进行疲劳强度验算。５、建立起重机的主观综合评

5、价体系，运用层次分析法和模糊综合评判方法，为起重机关键构件的疲劳状态评定提供了更为真实有效的方法。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研宄工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：日期：＂－Ｗｉ．ｇ）西南交通大学硕士研究生学位论文第丨页摘要随着现代工业与起重运输机械行业的发展，桥（门）式

6、起重机（以下简称起重机）一已成为不可或缺的特种设备之。而起重机的主要承载构件主梁等大多是揮接结构，不可避免地存在傳接缺陷，由于起重机在日常工作中要承受不断变化的交变载荷，这些缺陷在交变载荷下会萌生裂纹并不断扩大极易产生肉眼可见的裂纹，如果不及时采取措施补救很可能会导致最后的疲劳失效。疲劳裂纹萌生的寿命比较短，所以起重机的疲劳寿命主要由裂纹扩展直至断裂的寿命决定。研究疲劳的目的就是降低对试验和经验成分的依赖性。因此，探索起重机傳接箱形梁裂纹的萌生扩展机理和剩余寿命，可以有效地预防事故的发生和减轻事故造成的灾难，并对起

7、重机结构的设计、制造、使用和管理具有重要的指导意义。本论文主要研究内容如下：１、运用许用应力法和有限元分析两种方法进行金属结构的理论计算，保证起重机危险部位的刚度、强度、疲劳强度等均在《起重机设计规范》所要求的范围之内。２、研、究起重机箱形梁疲劳裂纹的成因和护展规律，讨论这些裂纹尖端区域应力场位移场的变化规律，并推导了小范围屈服的应力强度因子塑性修正式。３、将断裂力学理论与损伤力学中的Ｍｉｎｅｒ理论结合起来，推导出起重机箱形梁结构在变幅载荷下的疲劳寿命估算模型，引入热点应力法来估算起重机桥架变截面处金属结构

8、的疲劳寿命。４、按照《规范》中的基于应力比法的疲劳强度分析方法，采用自编ＶＢ程序对桥架结构危险截面的危险点进行疲劳验算。５、将层次分析法与模糊综合评价相