基于断裂力学的塔式起重机起重臂疲劳性能分析
| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外疲劳研究的现状和趋势 | 第11-14页 |
| 1.2.1 国内外疲劳研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 塔机寿命评估趋势 | 第13-14页 |
| 1.3 本课题研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.4 本课题的主要研究内容及具体安排 | 第15-16页 |
| 2 塔机疲劳危险位置确定 | 第16-36页 |
| 2.1 金属结构疲劳 | 第16-18页 |
| 2.1.1 疲劳破坏的定义 | 第16-17页 |
| 2.1.2 焊接结构疲劳失效 | 第17-18页 |
| 2.2 塔机疲劳类型 | 第18-19页 |
| 2.3 常用疲劳分析方法 | 第19-20页 |
| 2.4 塔机起重臂静应力分析 | 第20-30页 |
| 2.4.1 QTZ40塔机基本参数 | 第21-23页 |
| 2.4.2 有限元模型建立 | 第23-26页 |
| 2.4.3 模型简化及边界条件处理 | 第26页 |
| 2.4.4 静应力计算 | 第26-27页 |
| 2.4.5 静应力分析结果 | 第27-30页 |
| 2.5 塔机起重臂疲劳危险位置确定 | 第30-34页 |
| 2.5.1 塔机起重臂载荷数据采集 | 第30-31页 |
| 2.5.2 塔机起重臂载荷数据统计 | 第31-33页 |
| 2.5.3 塔机起重臂危险位置确定 | 第33-34页 |
| 2.6 小结 | 第34-36页 |
| 3 结构应力强度因子计算 | 第36-50页 |
| 3.1 应力强度因子 | 第36页 |
| 3.2 常用应力强度因子计算方法 | 第36-39页 |
| 3.2.1 解析法 | 第36-38页 |
| 3.2.2 有限元法 | 第38-39页 |
| 3.3 扩展有限元法 | 第39-43页 |
| 3.3.1 扩展有限元的位移模式 | 第39-41页 |
| 3.3.2 离散方程建立 | 第41-43页 |
| 3.3.3 应力强度因子求解 | 第43页 |
| 3.4 工程结构常见疲劳破坏方式 | 第43-45页 |
| 3.4.1 半椭圆形表面裂纹 | 第44页 |
| 3.4.2 含表面裂纹T型焊接接头 | 第44-45页 |
| 3.4.3 塔机起重臂疲劳破坏位置 | 第45页 |
| 3.5 T型接头应力强度因子 | 第45-48页 |
| 3.5.1 有限元模型 | 第45-47页 |
| 3.5.2 影响因素分析 | 第47-48页 |
| 3.6 塔机起重臂结构抗疲劳设计 | 第48-49页 |
| 3.6.1 T型焊接接头抗疲劳设计 | 第48-49页 |
| 3.6.2 塔机起重臂结构抗疲劳设计 | 第49页 |
| 3.7 小结 | 第49-50页 |
| 4 基于疲劳裂纹扩展的塔机起重臂疲劳寿命估算 | 第50-60页 |
| 4.1 疲劳寿命估算常用方法 | 第50-51页 |
| 4.1.1 名义应力法 | 第50页 |
| 4.1.2 局部应力-应变法 | 第50-51页 |
| 4.2 金属结构疲劳破坏过程 | 第51-53页 |
| 4.3 基于断裂力学的疲劳寿命估算方法 | 第53-55页 |
| 4.3.1 疲劳裂纹扩展速率 | 第53-54页 |
| 4.3.2 常用疲劳裂纹扩展速率公式 | 第54-55页 |
| 4.4 塔机起重臂应力强度因子计算 | 第55-57页 |
| 4.4.1 建立含裂纹塔机起重臂有限元模型 | 第55-56页 |
| 4.4.2 计算结果 | 第56-57页 |
| 4.5 塔机起重臂疲劳寿命估算 | 第57-58页 |
| 4.5.1 疲劳裂纹长度确定 | 第57页 |
| 4.5.2 疲劳寿命估算 | 第57-58页 |
| 4.6 小结 | 第58-60页 |
| 5 结论与展望 | 第60-62页 |
| 5.1 结论 | 第60-61页 |
| 5.2 展望 | 第61-62页 |
| 致谢 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-70页 |
| 附录 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第70页 |
