基于峰值应力法的圆弧过渡式吊车梁焊缝疲劳强度研究

发布时间：2021-01-09 23:10

　　传统圆弧过渡式吊车梁已经在我国的工业建筑中服役了四十年左右,期间暴露出圆弧过渡处焊缝易发生疲劳破坏的问题,严重威胁吊车梁系统的安全。中冶赛迪集团有限公司针对其不足提出了三腹板圆弧过渡式吊车梁。到目前为止,还未对该型吊车梁的疲劳性能进行全面的研究,缺乏该型吊车梁的疲劳评估依据。论文的主要目的是对现有工业厂房中两类圆弧过渡式吊车梁钢构件开展疲劳性能的研究。在疲劳理论的基础上,依托国家“十三五”重点专项课题“既有工业建筑钢结构疲劳评估和加固技术研究”,针对冶金车间中的传统圆弧过渡式吊车梁和三腹板圆弧过渡式吊车梁的疲劳问题,开展了如下工作:首先,阐述吊车梁疲劳损伤的基本理论,总结吊车梁疲劳破坏的特征和提升疲劳性能的方法。在前人的理论基础上将峰值应力法应用于两类圆弧过渡式钢吊车梁疲劳强度的评估。然后,对圆弧过渡式吊车梁的缩尺模型开展疲劳试验,总结两类吊车梁的疲劳破坏规律。另一方面,利用ABAQUS中的子模型技术计算疲劳开裂区域的等效峰值应力,并以等效峰值应力为基本参量,拟合出针对两类圆弧过渡式吊车梁S-N疲劳曲线,定量研究两类吊车梁的疲劳性能。除此之外,结合试验数据和数值模拟结果进行对比分析,比... 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

某钢厂车间吊车梁

图 1-2 包钢转炉车间吊车梁疲劳损伤 图 1-3 武钢加料跨吊车梁疲劳损伤变截面钢吊车梁相对更容易产生疲劳断裂而失效，主要原因有三个：其一是由于目前钢铁生产产能逐年上升，很多吊车梁构件已不堪重负，这不免为日后发生疲劳破坏留下隐患。其二，对于焊接结构焊接接头来说，其承受静载荷的能力一般不低于母材，而承受交变动载荷的能力却比母材要差[3]。其三，焊接接头的几何不连续性和残余应力的影响，导致结构的薄弱部位易发生应力集中现象。吊车梁的疲劳现象引起了国内外科研机构、学校、企业的高度重视。

图 1-2 包钢转炉车间吊车梁疲劳损伤 图 1-3 武钢加料跨吊车梁疲劳损伤变截面钢吊车梁相对更容易产生疲劳断裂而失效，主要原因有三个：其一是由于目前钢铁生产产能逐年上升，很多吊车梁构件已不堪重负，这不免为日后发生疲劳破坏留下隐患。其二，对于焊接结构焊接接头来说，其承受静载荷的能力一般不低于母材，而承受交变动载荷的能力却比母材要差[3]。其三，焊接接头的几何不连续性和残余应力的影响，导致结构的薄弱部位易发生应力集中现象。吊车梁的疲劳现象引起了国内外科研机构、学校、企业的高度重视。

【参考文献】：
期刊论文
[1]弯曲封板直角突变式钢吊车梁的疲劳强度分析[J]. 赵晓青,惠云玲,常好诵,庄继勇.  工业建筑. 2017(07)
[2]基于失效模式的拼焊板焊缝建模方式确定[J]. 陈水生,孙东继.  锻压技术. 2014(09)
[3]基于主S-N曲线法的焊接结构疲劳寿命预测系统开发和关键技术[J]. 李向伟.  计算机辅助工程. 2014(04)
[4]基于主S-N曲线法的焊接结构虚拟疲劳试验理论与应用[J]. 兆文忠,魏鸿亮,方吉,李季涛.  焊接学报. 2014(05)
[5]基于Fe-safe的K形对接焊缝疲劳分析[J]. 郭政,王会利,黄才良.  沈阳大学学报(自然科学版). 2013(06)
[6]直角突变式吊车梁支座受力性能分析[J]. 常好诵,姜忻良,杨建平,葛安祥.  建筑结构. 2012(03)
[7]等效结构应力法在铁路车辆焊接结构中的应用[J]. 李晓峰,王宇,李光,李向伟.  大连交通大学学报. 2011(04)
[8]基于Verity方法的焊缝疲劳评估原理及验证[J]. 李向伟,兆文忠.  焊接学报. 2010(07)
[9]变截面吊车梁圆弧式和直角式突变支座的受力性能分析[J]. 陈炯,路志浩,徐峰,何庆祥.  结构工程师. 2010(01)
[10]钢结构焊缝疲劳强度分析技术的最新进展[J]. 周张义,李芾,安琪,黄运华,卜继玲.  中国铁道科学. 2009(04)

博士论文
[1]工业建筑钢结构疲劳测试、评估及加固研究[D]. 常好诵.天津大学 2014



本文编号：2967575