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起重机焊接箱形梁的疲劳分析与寿命估算

o 弓 言 烂桂箱干奚是B前起重机、桥梁和机王享民底架等结构中广泛采用的一种承重构件.其三要兰入形丈二一软是王呸扒曼后作宅了的痉旁硅坏。疲劳是材料在交变载荷作用下损伤逐9享尹歹过己 臼于疲专硕坏前下会土现禾置臼宏观塑兰受札 其夜坏十分突然,往往崖成2歪二要故。8此,开展对这美另丸 尤真是三箩役结构的疲劳累积损伤规律的研究,估算吕三旁灭剩余疲劳寿命,对干预防奏劳断裂事荣的发主.指导严品的设计、制造、检验和管理奏专重要意义。 E叭载荷作用下的疲劳寿命估算一般包括以下三个环节;口)确定疲芜载荷谱;二 (4) 其中N为沟件的总寿命,m一n;/N,Nl为最大一级应力。l所对应的破坏循环寿命。 1·2 技劳累积损伤理论@-“ 泼劳改坏是一个累积损伤的过程,累积损伤理论则是在疲劳试验和理论分析的基础上寻 找出材料的累积损伤规律,亦即揭示每一次载荷循环与该谊环造成的材料损伤之间的相工关 系。近年大比较流行用一个损伤变量(状态变量)来描述材料的菠...  (本文共13页) 阅读全文>>

《机械工程学报》2011年20期
机械工程学报

起重机焊接箱形梁疲劳可靠度及初始裂纹的蒙特卡罗仿真

0前言众所周知,疲劳破坏是起重机焊接箱形梁失效的主要形式之一。目前,对起重机进行疲劳寿命估算的主要方法有基于S-N曲线及Miner线性累积损伤原理的名义应力估算法、基于断裂力学理论的疲劳裂纹扩展寿命估算法以及融入新的科学技术而产*“十一五”国家科技支撑计划(2006BAK02B04-0102)和山西省自然科生的计算机仿真估算法。由于断裂力学方法能比较准确地估算疲劳寿命,所以得到疲劳界的广泛认可[1-2]。大量的结构断裂事故表明,断裂与结构的初始缺陷和裂纹有关。焊接结构件在焊缝部位不可避免地存在气孔、夹渣、未焊透及细微的裂纹等初始缺陷,疲劳裂纹均明显地始发于这些初始缺陷,这些初始缺陷可被看作是已开始的裂纹,因此绝大部分焊接结构件的全部疲劳寿命是由裂纹扩展阶段决定的。断裂力学是研究具有初始缺陷的材料和结构在各种使用环境下裂纹的扩展、失稳和止裂的规律,并以裂纹的尺寸和裂纹的扩展速率为结构损伤的判据,从而估算疲劳裂纹的扩展寿命。但断裂力...  (本文共4页) 阅读全文>>

《重型机械》2012年01期
重型机械

基于断裂力学的起重机焊接箱形梁疲劳寿命估算

0前言在现代工业生产和经济建设中,起重机械起着减轻体力劳动、节省人力、提高劳动生产率和促进生产过程机械化的作用,必不可少的生产设备。起重机械也是隐藏危险因素最多、发生事故几率最大的机械设备,国内外每年都有大量因起重机械故障而引起的财产和人身伤害事故[1]。据统计在工业发达国家,因起重机械造成的事故约占全部产业部门事故总数的20%左右;在我国起重机械事故也在逐年上升,近年已经达到15%左右。起重机械因疲劳而造成的事故往往是灾难性的[2]。特别是在北方低温环境和冲击载荷的共同作用下,情况更为严重[3]。起重机械的安全问题已经受到国家相关部门及科研人员的极大重视。焊接箱形梁是起重机结构中广泛采用的一种承重构件,其主要失效形式之一就是在随机载荷作用下的疲劳破坏。其疲劳破坏是材料在交变载荷作用下损伤逐渐累积的过程。破坏前不会出现明显的宏观塑性变形,经过长期使用后,在征兆很不明显的情况下突然断裂,造成事故。因此,对这类结构的疲劳研究,给出结...  (本文共4页) 阅读全文>>

《起重运输机械》2011年02期
起重运输机械

应变法测量焊接箱形梁焊缝材料的断裂韧度

0前言焊接箱形梁具有承载能力强的优点,因此被广泛用于起重机械领域,例如桥门式起重机、正面吊、岸边集装箱桥式起重机等[1]。起重机焊接箱形梁普遍采用Q235钢板,主要失效形式是箱体焊缝处开裂。正常工况下,箱形梁承受载荷时挠度变化要求在弹性范围内,故采用线弹性断裂力学研究焊接箱形梁焊缝处裂纹满足理论要求和工程要求。目前,测量材料断裂韧度通常采用夏比冲击试验,国内能进行夏比冲击试验的实验室很少,试验费用高,耗时长。因此,线弹性断裂力学重点研究重要领域内的高强度、高脆性的合金材料,极少研究由Q235钢板制成的起重机焊接箱形梁焊缝处金属的断裂韧度。本文基于断裂力学、材料力学和数值分析理论,应用理论推导得到1种测量焊接箱形梁焊缝材料断裂韧度的试验新方法,并用该方法结合试验得到了Q235钢板制成的焊接箱形梁焊缝的断裂韧度。1应变法的理论推导线弹性断裂力学把构件裂纹按力学特征分为张开型(Ⅰ型)裂纹、滑开型(Ⅱ型)裂纹和撕开型(Ⅲ型)裂纹等。其中...  (本文共3页) 阅读全文>>

《起重运输机械》2011年09期
起重运输机械

桥式起重机焊接箱形梁疲劳寿命新算法

桥式起重机(以下简称桥机)被广泛应用于冶金、石油、化工、水利、核电、港口运输、船舶、航空航天、采矿、制造工厂等领域,承担重要的物料搬运、设备安装等任务。金属结构通常不可更换,因此其疲劳寿命决定了整机的寿命。本文根据机械疲劳与可靠性设计理论,结合我国“七·五”期间,国家重大技术装备科技攻关项目———桥机计算机辅助设计的试验数据,提出桥机焊接箱形梁疲劳可靠性寿命计算的对数函数表达式和指数函数表达式。1理论基础设有n个数据点:P1(x1,y1),P1(x2,y2),…,Pn(xn,yn)。当相关系数r满足r≥rmin时(rmin是与n相关的数值,可以查表得到),说明yi与xi的线性相关性很好,可以将xi作为自变量,yi作为因变量,拟合各数据点的直线方程可表示为Y=a+bX(1)相关系数r计算方法为r=槡LL XXXYLYY(2)nnLXY=∑ni∑i(5)i=1xiyi-1n(∑i=1x)(i=1y)根据最小二乘法理论,各数据点与直线...  (本文共4页) 阅读全文>>

《安装》2008年12期
安装

大跨度箱形梁焊接变形的控制措施

1前言我公司承接施工了一座十字路口钢构人行天桥。该座桥梁跨路面成“井”字形,天桥主梁为钢构箱形梁,两架横跨主梁长度33m,预拱度120mm,两架纵跨主梁长度25m,预拱度80mm。该钢构天桥从制作安装至竣工验收投入使用工期仅为2个月,工期紧,任务重。为保证工程质量和工期,我们进行了认真研究,把箱形梁的制作作为钢构天桥施工的关键,制定了切实可行的组焊技术方案,对控制箱形梁的焊接变形和保证箱形梁的预拱度制定严格的工艺措施。四架箱形梁制作完成后,经有关部门质检验收,无横向弯曲及扭曲变形,上拱度达到图纸要求,制作质量符合国家有关现行规范标准,达到了建设单位的质量要求,为大跨度钢构箱形梁的组焊积累了可靠经验。现将大跨度钢构箱形梁焊接变形控制措施和保证预拱度的技术措施总结如下。2钢构箱形梁的技术要求2.1箱形梁由底板、顶板、腹板、隔板、加筋板和翼板组焊而成。以长度33m箱形梁为例(见图1)。梁总长33m,高度1m,总宽度3.5m,预拱度12...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 《安装》2008年12期
《西部探矿工程》2005年01期
西部探矿工程

大型焊接箱形梁的制造

飞来峡水利枢纽工程溢流坝14m×15m弧形工作闸门的主梁为双腹板箱形梁,其外形尺寸:长×宽×高=13000mm×900mm×1500mm,由Q235A钢板焊接而成,如图1所示。主梁的腹板及翼缘板的对接焊缝是一类焊缝,主梁腹板与翼缘板的组合焊缝是二类焊缝;梁的正面直线度≤4.0mm,侧面直线度≤6.0mm,扭曲≤2.0mm。图1 箱形梁简图1 分析梁的焊缝质量和尺寸精度要求高;截面尺寸大,刚性大。假如焊后发生变形,则无法矫正。因此,制造中如何在保证焊缝质量的前提下控制好焊接变形就成了关键。2 制造工艺及措施2.1 焊接人员焊接人员除焊工外,还应配备专门的焊接技术人员、焊接检验员和无损检验人员。参加焊接的焊工应按有关标准进行培训和考核。2.2 焊接材料焊条和焊剂使用前必须严格按使用说明书的规定进行烘干。烘干后的焊条和焊剂应保存在100℃~150℃的恒温箱中,随取随用,焊工应备有焊条保温筒,使用过程中保温筒应通电加热,焊条用一根取一根...  (本文共2页) 阅读全文>>