在役实腹式臂架结构可视裂纹断裂安全分析

针对在役流动式起重机上实腹式臂架结构的试验研究困难以及相关数据采集的繁琐,建立相对准确的有限元仿真模型,以满足科学研究的需要。由于服役多年流动式起重机的臂架上某些位置出现一些典型形式的可视裂纹,利用Ansys子模型技术建立仿真分析模型,为在役臂架断裂安全状态评估提供基础环境。根据断裂力学相关理论,针对臂架上已有典型可视裂纹进行静力学状态下的安全状态评估,判断其几种典型工况、裂纹典型位置、形式及系列化尺寸下的安全状态,得出裂纹在各种典型裂纹工况下的最危险状态。最终发现,臂架在5种典型作业工况下的不同状态特征。

实腹式臂架裂纹失效及扩展仿真分析

以有限元分析软件Ansys为平台,利用单元生死技术及子模型技术对流动式起重机实腹式臂架上已存裂纹缺陷及扩展断裂进行仿真分析。通过对臂架上典型位置的穿透、表面以及内部裂纹仿真分析发现,采用子模型技术对臂架上已存裂纹进行仿真分析将大大地提高计算效率,且对裂纹缺陷采用实时建立较单元生死处理更全面、更真实地还原裂纹尖端的应力分布状态。通过对裂纹缺陷子模型采用单元生死技术动态仿真重现臂架裂纹在循环载荷作用下逐渐扩展至断裂失效,最终形成扩展失效路径。该分析为在役实腹式臂架类结构安全可靠性评估提供了思路,对实际工程应用具有一定借鉴作用。