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

断裂力学已被学术界公认是一种估算焊接结构件疲劳寿命最有效的解决方法,但在该方法的应用过程中,还存在着一些混乱现象,尤其对疲劳寿命影响较大的初始裂纹在现有技术难以检测的情况下,不同学者往往给出不同的假设,造成所评估的疲劳寿命相差很大。针对这些状况,分析并澄清在应用断裂力学理论进行焊接结构件疲劳可靠度估算中,应力幅的正确使用及初始裂纹和临界裂纹对疲劳寿命的影响,应用蒙特卡罗法对起重机焊接箱形梁进行疲劳可靠度的仿真估算,并通过试验结果的验证,研究确定起重机焊接箱形梁初始裂纹的均值和标准差,为今后断裂力学理论的寿命估算提供可靠的参考依据。

桥式起重机焊接箱形梁的疲劳试验

作者通过常幅疲劳试验，得到了焊接箱形梁的疲劳强度Ｐ－Ｓ－Ｎ曲线和曲线方程：以及给定寿命下疲劳强度的分布；进行了变幅疲劳试验，根据得到的Ｐ－Ｓ－Ｎ曲线论证变幅与常幅疲劳试验的相互关系；在试验过程中，收集了焊接箱形梁疲劳破坏裂纹的扩展历程数据，探讨了断裂的机理。

桥式起重机焊接箱形梁疲劳裂纹与剩余寿命的研究

以桥式起重机焊接箱形梁为研究对象,运用断裂力学,对强度因子和疲劳裂纹扩展公式加以修正,研究了在恒幅与随机变幅载荷作用下线弹性裂纹的扩展情况,以及材料在小范围屈服的情况下弹塑性裂纹的扩展情况。该研究与实际情况更加接近,能够相对准确地估算出桥式起重机的剩余寿命,对于减少起重机疲劳破坏事故的发生,指导起重机的设计、制造和特种设备的检验分析具有重要意义。

基于ANFIS的桥式起重机焊接箱形梁疲劳裂纹扩展预测

疲劳裂纹扩展问题是桥式起重机主梁结构设计的一个重要问题。为了确保起重机的安全,需要提前预知桥式起重机焊接箱形主梁的疲劳裂纹扩展长度,因而要建立一个精准的预测系统对裂纹长度进行预测。为此建立一个基于自适应模糊推理系统(ANFIS)模型对桥式起重机焊接箱形主梁疲劳裂纹扩展长度进行预测。该模型通过一套If-Then的规则,自动调整出适当的隶属函数以满足所要求的模糊推理的输入和输出关系;只要选取适当的模糊规则数,就可以得到最接近实际裂纹扩展长度的预测结果。根据桥式起重机焊接箱形主梁疲劳试验结果,并与三层神经网络模拟结果和三次样条函数模拟结果进行比较,可以看出利用ANFIS系统建立的预测疲劳裂纹扩展的模型可以有效控制误差范围,所以能够准确的预测出疲劳裂纹的扩展情况。

焊接箱形梁疲劳寿命分析与在线监测装置研究

通过对箱形梁疲劳实验的分析,以Miner疲劳损伤累积理论为基础,运用Paris-Erdogan方程建立数学模型,结合实验数据,得出疲劳寿命公式。据此,可以实现对箱形梁的疲劳寿命进行计算以及起重机箱形梁在线监测装置的开发研究。文中给出了在线监测装置的构成形式,编制了桥式铸造起重机寿命估算的软件,模拟实现在线监测装置的工作原理。

应变法测量焊接箱形梁焊缝材料的断裂韧度

针对起重运输机械领域测量焊接箱形梁焊缝材料断裂韧度研究方法少的问题,应用断裂力学、材料力学和数值分析理论进行理论推导,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——应变法,并采用该方法测量了Q235钢板制成的焊接箱形梁焊缝材料的断裂韧度,为研究焊接箱形梁的裂纹扩展、载荷限制和断裂判断问题提供良好的支持。

起重机焊接箱形梁的疲劳试验

通过常幅及变幅疲劳试验 ,得出焊接箱形梁的疲劳强度 P-S-N曲线方程及给定寿命下疲劳强度的分布 ,论证变幅与常幅疲劳试验的相互关系 ;

厚板焊接箱形梁轮压作用在下翼缘悬臂板上的简化计算

本文介绍了轮压作用在下翼缘外伸悬臂板上的厚板焊接箱形梁的简化计算方法、施焊工艺以及该梁的静力、疲劳性能和焊接残余应力的分布概况。亦可供类似梁作设计参考用。

起重机焊接箱形梁存在裂纹缺陷的可靠度估算

根据断裂力学及可靠性理论,提出了一种起重机焊接箱形梁存在裂纹缺陷的可靠度计算方法。并根据有关文献给出的试验数据,对试验梁的疲劳可靠度进行了估算,计算结果表明所推荐的计算方法有一定的参考价值。

桥机焊接箱形梁疲劳裂纹扩展及剩余寿命分析

研究了含疲劳裂纹的桥式起重机焊接箱形梁裂纹扩展的一般规律。运用断裂力学推导出疲劳裂纹寿命计算公式,用以估算桥式起重机主梁的剩余寿命。

基于断裂力学的起重机焊接箱形梁疲劳寿命估算

随机载荷作用下的疲劳破坏是起重机焊接箱形梁的主要破坏形式之一。本文根据试验和研究成果,总结了桥门式起重机焊接箱形梁的各项疲劳参数取值。同时以等幅载荷疲劳裂纹稳定扩展阶段的计算公式为基础,针对起重机承受随机载荷的特点,利用均方根法对随机载荷进行等效处理,提出估算桥门式起重机焊接箱形梁的疲劳裂纹扩展寿命的方法。

桥式起重机焊接箱形梁疲劳寿命新算法

桥式起重机的寿命通常由焊接箱形梁的疲劳寿命决定,在此研究了接近于实际的桥式起重机焊接箱形梁试件的疲劳寿命,得到了不同可靠度R下疲劳寿命的对数函数表达式和指数函数表达式,有助于桥式起重机主梁疲劳寿命的优化计算。

起重机焊接箱形梁的疲劳分析与寿命估算

意外负载疲劳故障是焊接梁起重机箱的主要形式之一,实验和研究表明,本文总结了钢筋混凝土箱桥起重机的疲劳参数。此外,根据恒定振幅载荷下疲劳裂缝的计算公式,我们获得了一种预测桥式起重机梁疲劳寿命的方法,根据随机载荷起重机的特点,平等对待随机负载。随着多年的工作经验,我期望开发深入的论文,与行业员工分享获得的文献,并在行业进步中发挥一定水平的作用,主要目的是分析起重机焊接箱式梁和预测寿命。

印度机库曲线箱形梁的制作

主要介绍了印度某机场机库曲线箱形梁的制作过程。该制作执行美国AWSD1.1标准,曲线箱形梁的4条主焊缝要求全熔透一级。曲线箱形梁的腹板采用数控切割下料,对接采用了垫板反变形的焊接方法,采用自制机械跟踪对腹板曲线坡口实现自动对称切割,并以腹板为模板在专用平台的胎架上组对盖板。采用二氧化碳气体保护焊打底、填充,埋弧焊盖面,首榀钢梁整体预拼装等工艺方法,成功地完成了印度机库的制作任务。

基于损伤-断裂力学理论的起重机疲劳寿命估算方法

鉴于断裂力学无法估算裂纹形成寿命及难以确定其初始裂纹尺寸,提出将损伤力学与断裂力学相结合共同估算起重机疲劳寿命的思想。针对Paris公式应用的局限性,提出将裂纹扩展率与应力强度因子幅对数线性阶段的某一裂纹尺寸作为裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命的分界点。用损伤力学估算疲劳裂纹的形成寿命,用断裂力学估算疲劳裂纹的扩展寿命,两者寿命之和构成起重机的疲劳全寿命。这样做既能避免断裂力学寿命估算中确定初始裂纹尺寸的混乱现象;又能确保Paris公式应用在裂纹扩展率与应力强度因子幅的对数线性阶段。试验验证结果表明,估算疲劳全寿命和试验寿命基本吻合。

起重机结构疲劳剩余寿命评估方法研究

针对机械结构的主要破坏形式——疲劳破坏,以桥式起重机焊接箱形主梁为研究对象,根据断裂力学Paris-Erdogan方程,结合Miner疲劳损伤累积理论,应用实验所得数据,推导出疲劳剩余寿命公式。采集不同类型,不同额定起重量起重机一段时间内相应起重量的工作次数数据,以模拟出危险点处相应的载荷谱。以VC++为开发平台,研制完成桥式起重机疲劳剩余寿命评估软件。该软件可模拟实现普通、铸造桥式起重机的疲劳剩余寿命估算,并与实验结果进行比较,表明具有较高的吻合性和实用性。

起重机结构寿命的模拟估算

根据已有的试验和研究成果 ,总结推荐了桥门式起重机焊接箱形梁的疲劳参数取值。以等幅载荷疲劳裂纹稳定扩展阶段的计算公式为基础 ,针对起重机承受随机载荷的特点 ,运用时间循环法 ,估算了桥门式起重机焊接箱形梁的疲劳裂纹扩展寿命。

冷弯效应对冷弯钢管梁正面影响分析

采用非线性理论,对比同尺寸的冷弯矩形钢管梁和焊接箱形梁承载力的比值,在极限承载力状态时,进行了冷弯效应对冷弯矩形钢管梁的正面影响分析。得知冷弯效应对冷弯矩形钢管梁非线性屈曲荷载的正面影响相当大,但随着截面尺寸的增大正面影响逐渐减小。

焊接箱形截面梁抗震性能影响因素研究

为考察板件宽厚比对焊接箱形截面梁抗震性能的影响,对中国、美国、日本和欧洲的钢结构设计标准中的相关规定进行了比较,结果表明各国规范对于梁板件宽厚比限值的规定总体上具有较好的一致性。采用钢材循环加载本构,建立了多尺度非线性有限元计算模型。提出了刚性竖杆-箱形梁加载方式,模拟水平地震、重力荷载与轴向压力对箱形截面框架梁的作用。有限元分析结果表明,在设计常用的板件宽厚比范围内,箱形截面梁的弹性屈曲荷载均显著高于其屈服荷载。在水平往复荷载作用下,随着板件宽厚比减小,箱形截面梁极限变形角与延性系数随之增大,抗弯刚度降低速率变缓,塑性耗能能力显著增强。当满足一级抗震宽厚比要求时,焊接箱形截面梁的梁端截面转角约为1/30。承受轴压作用时梁刚度退化很快,变形能力减弱。当轴压比不大于0.2、满足一级抗震宽厚比要求时,梁端截面转角约为1/50。跨高比对梁承载力影响不大,但变形能力可以大幅度提高。横向荷载对梁抗震性能的影响显著,随着静载比(重力荷载代表值与屈服弯矩之比)增大,骨架曲线逐渐发生平移,抗弯刚度降低,耗能性能减弱。当地震弯矩与静力弯矩方向相同时,箱形截面梁承载力显著降低,静载比0.8时极限变形角可减小约50%;当地震弯矩与静力弯矩方向相反时,梁虽然承载力稍有提高,但极限变形角略有减小。