焊接卷筒强度和稳定性计算的理论与试验研究

《焊接卷筒强度和稳定性计算的理论与试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、武汉交通科技大学硕士学位论文灵度和稳定性计算的理论与试验研究姓名：程贤福申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论F旨导教师：肖汉斌;陶德馨2000.3.1（起重机卷筒壁厚的设计多年来一直是由经验公式主导的。这种设计方法谴常将基本壁厚取为钢丝绳直径d的数值，再进行验算。由此方法设计的卷筒多全可靠，但偏于保守。近年來，随着生产技术和运输规模的不断发展，起重材起升的货物规格不断加大，相应地钢丝绳的直径〃有不断增大的趋势，故而石设计卷简时卷简壁厚力也不断增大。但随着卷筒壁厚的增大，给钢板的加工、焊接带来了很

2、大的困难。因此，有必要在基于安全可靠的基础上寻求较为合马的壁厚。当然壁厚减薄后，稳定性就成为一个突出的问题。而传统的稳定性加核方法过于偏于安全，所以就有必要探求一个新的稳定性校核准则。本文来源于武汉交通科技大学港口机械工程系与上海振华港口机械有限Z司合作的项目——“焊接卷筒极限壁厚的研究”，也是交通部“九五;'重点孩关项目——“钢丝绳卷绕系统传动件高性能技术研究”的子项目J耒文全面濟入地对起輕卷筒的强度和稳定性进行了研究，主要完成了以下一些工作：1）云赢卷筒传统设计和稳定性校核方法的分析，提出把减

3、薄的卷筒竹为一种有坏向密集弱加筋的薄壁圆筒壳，绳槽作为环筋并不参与纵向的承载。分析了卷筒在钢丝绳紧篩作用下的弹塑性变形以及它的应力状态；在分析强頂时，把绳槽当作一种等效厚度加到卷筒壁厚上。提出以卷筒的弹性极限压力为设计壁厚的依据。II2）详细地对卷简的稳定性进行了理论上的探讨。份析了卷筒在均匀外任下的线弹性屈曲，充分考虑了绳槽对卷筒稳定性的影响。根据经验公式，把绍槽的各种参数用钢丝绳直径〃来表示，计算出绳槽对卷筒中心曲面的惯性矩労画出相应的曲线。同时，也考虑了扭矩和横向力作用下卷筒的屈曲。十・II

4、IIII3）用有限元软件AlgorFEAS对卷筒进翅弹性屈曲分析。徃建喰时，把纠槽简化成梁单元类型加到卷筒壁上，用MATLAB画岀计算所得曲线图。其钳果与本文所推导的理论公式比较接近jUN4）通过几个卷筒模型的实验分诒，证明了传统稳定性校核方法过于保守而本文所推导的理论公式更接近真实情形。f通过本文的研究，提供了卷筒壁厚设计的依据，也提出了卷筒强度和稳丘性校核的方法。可为起重机设计部门参考，从而进一步促进港口起重机械的戋AbstractThetraditionaldesignmethodonthe

5、thicknessofdrumsisbasedoiexperimentalformulas,Usuallythismethodmakesthethicknessequaltothdiameterofsteelwires,andthendemonstrated.Accordingtothismethod,thdesigneddrumsaresafeandreliable,butconservative>Withthedevelopmentotechnologyandtransportation^th

6、ecargospecificationgettingextend,thediameteofsteelwireshasthetrendtoincrease.Sothethicknesshofdrumswillgetthickeatthemomentofdesigning,whichwillbringaboutdifficultytomanufacturean(weldofsteel.Soitisnecessarytolookformorereasonablethicknessonthebaseosa

7、fetyandreliability・However，ifthethicknesswerereduced,thestabilitywouldbtheoutstandingproblem.Thetraditionalstabilitycheckcriteriaistoosafet(calculate*Soitisnecessarytocreateanewstabilitycheckcriteria.Thisdissertationisfromaproject—红thestudyofextremeth

8、icknessofweldeidrums”，whichiscooperatedbyZPMCandPortingMachineryEngineeringDepartment,WuhanTransportationUniversity-Meanwhile,itisalsoasubsidiaritemof95keyprojectoftheTransportationMinistry.Thestrengthandstabilityodrumsincraneisanalyzedthoroug