门座起重机疲劳裂纹扩展寿命分析研究.pdf

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1、第32卷第2期陕西科技大学学报VoL32No．22014年4月JournalofShaanxiUniversityofScience＆TechnologyADr．2014文章编号：1000—5811(2014}o2—0142—04门座起重机疲劳裂纹扩展寿命分析研究刘金，黄国健，王新华，黄志坚(1．广州市特种机电设备检测研究院研发中心，广东广州510180；2．广州文冲船厂有限责任公司，广东广卅f510727)摘要：门座起重机存在大量因疲劳裂纹导致结构破坏的现象，所以进行疲劳裂纹扩展寿命分析，预测起重机剩余安全使用期

2、的研究就显得非常必要．先对疲劳裂纹扩展寿命进行理论推导，在此理论基础上，制定疲劳裂纹扩展寿命分析的流程；接着以某台100t门座起重机的一处裂纹为研究对象，通过无损探伤确定裂纹尺寸和位置，获取准确的应力谱，在各种典型工况下，对该裂纹进行疲劳裂纹扩展寿命分析研究．定性分析结果表明该裂纹为安全裂纹．该方法能较真实地反映门座起重机的剩余寿命状况，为解决剩余寿命分析问题提供参考．关键词：疲劳寿命；裂纹扩展；起重机；无损探伤；应力谱中图法分类号：TH2l文献标识码：AResearchonfatiguecrackgrowthli

3、feofgantrycranesLIUJin，HUANGGuo—jian，WANGXin-hua，HUANGZhi—jian(1．GuangzhouAcademyofSpecialEquipmentInspectionTesting，Guangzhou510180，China；2．GuangzhouWenchongShipyardCo．，Ltd．，Guangzhou510727，China)Abstract：Therearealotofstructuraldamagesduetofatiguecracksingan

4、trycranes，SOitisverynecessarytostudythefatiguecrackgrowthlife．First，thefatiguecrackgrowthlifeisderivedintheory，basedonthetheory；theanalysisprocessoffatiguecrackgrowthlifeisobtained．Thentakingacrackofa100tgantrycraneastheresearchobject，thesizeandloca—tionofthec

5、rackisdeterminedbynon—destructivetesting，accuratestressspectrumisob—rained，thefatiguecrackgrowthlifeisanalyzedinavarietyoftypicalconditions．Analysisre—sultsindicatethatthecrackissafe．Thismethodcanreflecttheresiduallifeofgantrycranes，andprovideareferenceforsolv

6、inganalysisoftheresiduallife．Keywords：fatiguelife；crackgrowth；crane；NDT；stressspectrum动频繁、重复、冲击载荷大等工作特点，因此在其使0引言用过程中，其主金属结构常出现意想不到的开裂故门座起重机广泛用于港口装卸作业，具有起制障，对安全生产造成巨大威胁．调查显示，这些裂纹收稿日期2O14—02—06基金项目国家质检总局科研专项项目(2012QK069、2013QK265)；珠江科技新星专项项目(2013075)；广东省安全生产专项项目

7、(2012—7)作者简介刘金(1986一)，男，湖南衡阳人，工程师，硕士，研究方向：起重机安全评估技术通讯作者黄国健(1981)，男，广东清远人，高级工程师，博士，研究方向：特种机电设备安全健康监测、智能传感技术及应用第2期刘金等：门座起重机疲劳裂纹扩展寿命分析研究·143·的产生和扩展大多由疲劳引起，所以对门座起重机时候，裂纹低速扩张并且随着Ak的增大，裂纹的结构进行疲劳裂纹扩展寿命分析研究意义重大．扩展速率迅速提高．近年，国内外各行各业都在广泛开展疲劳裂纹Ⅱ阶段(稳定扩展阶段)：如果应力强度因子幅扩展方面的研究

8、．赵荣国等对航空发动机涡轮盘所值△k持续增大，裂纹的扩展速率由迅速提高转变用的GH4133B合金进行了疲劳裂纹扩展行为研为以一种近似恒速的升高速率在升高．究口]．周太全等人研究了具有初始裂纹的钢桥梁结Ⅲ阶段(快速扩展阶段)：如果应力强度因子幅构焊接构件疲劳裂纹扩展规律，并研究了疲劳寿命值△k再进一步增大，裂纹的扩展速率快速升高直的计算方法口]．曾光等人研究了