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《武汉理工大学》 2011年
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岸边集装箱桥式起重机结构疲劳寿命分析

熊琛琛  
【摘要】:岸边集装箱桥式起重机是码头前沿主要的集装箱装卸的设备。随着市场竞争的日益激烈,集装箱运输船舶大型化发展,岸桥正趋于大型化、高速化、重载化,以满足作业要求。大型岸桥已成为当前集装箱专用码头配备的装卸机械的主力机型。 起重机结构设计需要通过合理配置,控制成本并使结构在预定的使用期限内,具备预定的功能。目前在岸桥结构的设计中存在一些问题:长期以来国内外大型结构的设计大多还停留在静力分析和简化分析阶段,一般结构设计人员按照常规的设计步骤,根据经验取一系列较大的系数进行强度、刚度和稳定性等方面的计算和核算,以保证设计的可靠性和安全性。因此设计过程周期较长,设计的精确度不高。起重机在使用阶段,开焊、开裂甚至断裂现象时有发生,起重机的使用寿命很大程度上取决于金属结构的使用寿命。对起重机金属结构进行疲劳强度及疲劳寿命评估就显得十分迫切。因此加强岸桥疲劳问题的研究,普及抗疲劳设计的理论和方法有着十分重要的意义。 本文以疲劳理论为基础,阐述了疲劳及疲劳寿命理论和疲劳载荷谱与累积损伤理论;以35t-28m岸边集装箱桥式起重机为研究对象,使用有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,进行静力学分析和模态分析;使用专用疲劳分析软件MSC.fatigue,分析起重机结构在近似实际工作条件下的疲劳应力和寿命,对起重机金属结构进行全疲劳寿命估算。本研究成果将结构的疲劳寿命分布状态直观地呈现在人们面前,让设计者和使用者能精确、方便地评价结构设计方案的合理性和使用性能,有利于改善产品的疲劳性能,缩短开发周期,降低生产和使设计成本,提高经济效益。本文研究成果具有一定的理论指导意义和实际应用价值。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U653.921

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