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铸造起重机主梁疲劳寿命研究

罗家璘  
【摘要】:本文以某厂炼钢厂的450t/80t四梁六轨铸造起重机为研究对象,采用现场测试和有限元分析相结合的方法,对起重机的结构强度进行了分析,对其疲劳寿命进行了计算。采用有限元法对四梁六轨铸造起重机主梁等结构进行了应力分析计算,结合现场测试采集到的动态应力数据得到各种工况下主梁应力分布及最大部位的实际应力——时间历程,采用子模型技术对主梁跨中处腹板焊缝和扒渣端腹板应力进一步进行细化分析。结果发现,当主小车满载位于主梁跨中时,内主梁跨中焊缝最大主应力超过焊缝的疲劳极限,属于主梁的危险部位。 根据有限元的计算结果,结合现场对此台铸造起重机进行的跟踪测试数据,编制出内外主梁各部位的载荷谱。采用修正的Miner线性累积损伤法则结合材料修正后的p-S-N曲线对两根主梁危险部位的母材和焊缝进行了疲劳寿命的计算。结果表明主梁母材的疲劳寿命较长,但内主梁跨中焊缝的疲劳寿命较低,应加强对这些焊缝的检查,以确保起重机的安全运行。 本文采用现场测试和有限元分析相结合的方法,对该起重机的疲劳寿命作出了计算,具有较高的准确性。该方法对起重机及同类结构的强度及疲劳寿命分析有一定的参考价值。


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