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基于温度场变化条件下的大型港口机械应力与变形分析

冯敏  
【摘要】:暴露在自然环境中的大型港口机械,长期经受季节性气温、日照强度周期变化及其他一些因素造成的温度变化的影响,结构各个侧面的温度存在一定差异。当温度应力的存在引起的温度变形被结构的内外约束作用时,会造成结构的局部破坏。而在我国各个港口,很多大型机械结构强度高的部位出现过严重局部破坏,这些破坏的产生,很大程度上可能就是温度应力作用的结果。因此,在大型港口机械的结构设计中,有必要考虑温度应力的影响,作为其结构设计和强度评估的依据。 本文系统地研究大型港口机械的温度场和温度应力的数值计算理论,并主要通过ANSYS有限元分析软件对大型港口机械的日照温度场和温度应力进行分析研究。首先利用ANSYS有限元分析软件建立大型港口机械模型,确定边界条件,施加温度场及其他载荷,计算分析大型港口机械的温度场分布。其次采用试验的方法,通过布置温度传感器利用基于WEB的大型起重机械结构无线智能监测系统对大型港口机械的温度场数据进行24小时不间断现场实测。将现场实测得到的温度场和利用ANSYS有限元软件分析与计算的结果进行比较,来验证有限元分析计算结果的准确性。根据理论计算与试验测量数据研究温度应力的分布规律,探索温度应力及温度变形对大型港口机械局部强度的影响,确定温度应力在强度分析中所占的比重,从而评定温度应力对大型港口机械总的机械应力的影响。


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