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轮式起重机复杂箱型结构焊缝疲劳寿命研究

轮式起重机复杂箱型结构焊缝疲劳寿命研究

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作者：王震吉林大学

学位级别：硕士

我国作为一个基础建设大国,对轮式起重机的需求与日俱增。轮式起重机在工程建设中的作用不可或缺,凭借着优秀的移动能力和良好的吊装起重能力,轮式起重机被广泛应用于各种吊装和搬运任务,从制造业到物流和运输领域,在各种行业中都有应... 详细信息

我国作为一个基础建设大国,对轮式起重机的需求与日俱增。轮式起重机在工程建设中的作用不可或缺,凭借着优秀的移动能力和良好的吊装起重能力,轮式起重机被广泛应用于各种吊装和搬运任务,从制造业到物流和运输领域,在各种行业中都有应用。然而,与轮式起重机有关的工程事故也不断出现,其中起重机转台和车架等复杂箱型焊接结构的疲劳损伤现象最明显,大多数失效形式以焊缝或者局部构件开裂为主。为了提升轮式起重机的使用寿命和安全性,需要建立一套科学准确的评估轮式起重机转台和车架结构的疲劳寿命的方法。轮式起重机的转台和车架中包含许多箱型结构,本文对轮式起重机复杂箱型结构焊缝疲劳寿命展开研究,首先建立起重机复杂箱型结构的有限元简化模型,分析起重机实际工况下主体结构容易发生疲劳损伤的位置;然后,结合箱型结构的应力贴片试验,验证计算模型的有效性,并通过疲劳试验获得材料的疲劳仿真参数;最后,通过所建立的计算模型对起重机复杂箱型结构的焊缝疲劳寿命进行了评估,并与理论分析方法所得结果进行了对比,验证了方法的可行性和有效性。本文的主要研究工作有:(1)选择合适的起重机使用等级,分析起重机的工作载荷,适当简化模型并根据起重机的工作情况对其进行危险结构的力学特性分析。(2)研究轮式起重机的设计思路,用模型设计软件处理箱型结构以及其中焊接位置,建立简化静力学计算模型,并对其安全性进行验证,判断主体结构在容易发生疲劳损伤的位置。(3)进行箱型结构的应力贴片试验,对比试验与有限元分析结果,验证静力学模型的有效性。通过疲劳试验获得材料的疲劳仿真参数。(4)对箱型结构的寿命进行评估。寿命评估的目标是定量化结构在实际操作中所经历的应力和循环负载,以便预测其使用寿命并采取相应的维护和改进措施。通过对寿命进行全面的评估,发现潜在的疲劳问题、弱点和设计上的不足,从而提高设备的安全性、可靠性和性能。

关键词：焊缝寿命复杂箱型结构疲劳损伤有限元分析应力修正

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