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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

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