抓斗卸船机钢结构应力谱统计方法

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1、抓斗卸船机钢结构应力谱统计方法左文巧周玉忠上海交通大学上海200240摘要：以某码头1800t／h牵引式抓斗卸船机为研究对象，首先通过有限元分析软件Ansys对卸船机进行建模计算，确定结构的静载应力以及动载应力测点；然后模拟其真实卸船作业的典型工况，采用应变电测法对相关测点的动载应力进行实时数据采集；最后根据抓斗船型及抓取量对应力谱的影响，对卸船机钢结构应力数据进行统计分析，得到钢结构测点对于各种船型整个工作循环的应力谱，结合各船型到港次数，进而可以推算出卸船机钢结构测点全年的应力谱，为疲劳寿命评估打下了基础。关键词：抓斗卸船机；钢结构；应力谱中

2、图分类号：U653．928．1文献标识码：A文章编号：1001—0785(2011)09—0041—05Abstract：Takingthe1800t／htractiontypegrabshipunloaderusedataterminalasthestudyobject，thepaper，atfirst，appliesmodelingcalculationstoshipunloaderwiththefiniteelementanalysissoftwareAnsys，todeterminethemeasuringpointsforstaticl

3、oadstressanddynamicloadstressofthestructure；then，simulatesthetypicalconditionsofre-alunloadingoperation，toconductreal—timedataacquisitionofdynamicloadstressatrelevantme~uringpointswithstrainelectricalmeasurementmethod；finally，basedontheimpactimposedbytheabshiptypeandthegrabca

4、pacityonthestressspectrum．carriesoutstatisticalanalysisof山eshipunloadersteelstructurestressdata，obtainingthesteelstructuremeasuringpointstressspectrumduringtheentireworkingcycleofvariousshiptype，combinedwiththenumberofarrivalships，thustheannualstressspectrumatmeasuringpointso

5、fshipunloadersteelstructurecanbeworkedout，providingafoundationforfatiguelifeassessment．Keywords：grabshipunloader；steelstructure；stressspectrum卸船机钢结构危险部位的应力谱是进行钢结表1卸船机参数构疲劳可靠性分析的基本数据，应力谱的准确性码头等级／万t12额定载；i~j：／t45对于疲劳寿命分析的可靠程度至关重要。因此，外伸距／m42设计循环周期／s48对于大型关键承载结构，在有条件的情况下，应该实测其应力谱

6、¨J。针对抓斗卸船机所受的自重下降速度／起升速度／3．2082．533载荷和工作时的动态载荷，本文采用有限元分析(m·s)(m·s)计算静应力，同时确定动载测试的测点，采用应轨面以上25轨面以下23变计电测法实测动应力。起升高度／m起升高度／m1影响应力谱的因素小车满载运行时的小车空载运行时的0．80．8加速度／(m·s)加速度／(m·s)抓斗卸船机作业过程中，卸船机钢结构所受应力不断变化，影响因素很多。抓斗抓取量、料斗中心到水侧轨道4水侧轨道的中心船型、操作司机以及天气等，都会影响到卸船中心的距离／m．7到护弦的距离／m4．6机钢结构所受应力，

7、对应力谱影响最大的因素是抓斗的抓取量以及作业船型。本文以某码头不同的船型，船宽、舱口宽度以及装载量都1800t／h牵引式抓斗卸船机为例，研究了钢结不同，因此抓斗卸船机在进行卸船作业时，抓斗构主要部位的应力谱。该卸船机的相关参数见运行轨迹以及抓料次数都有较大的不同，从而导表1。致钢结构应力变化，因此船型也是影响应力谱的《起重运输机械》2011(9)一41—重要因素。该卸船机某年卸船作业的船型及到港剖分后共得到870个单元、854个节点，其有限元情况见表2，其中有超过l2万t的减载船。计算几何模型如图2所示。表2某年作业船型及到港情况船型／万t235

8、7151725剩余料重／万t23571088船宽／m23273235424556舱口宽度／mlO111315222225年均到港次数23