集装箱装卸桥金属结构疲劳裂纹控制与管理

发布时间：2020-04-17 16:03

【摘要】：疲劳破坏是港口起重机金属结构失效的主要形式，而港口起重机金属结构作为一个承载结构系统，它的失效不仅使起重机失去功能，而且容易导致重大事故，给生产和人身安全带来巨大危害。本文以厦门港务集团海天集装箱有限公司4号集装箱装卸桥为例，深入分析了金属结构疲劳裂纹的控制与管理问题。 起重机金属结构的安全性评价主要包括常规检测与评价、疲劳强度检测与剩余寿命估算两个方面的内容。论文首先根据港口机械设备管理对起重机金属结构安全评价的需求，对结构安全性检测评价的基本依据、检测内容及其工作规程进行了详细的分析与总结，提出了对基本安全性检测的指标——构件应力状况进行检测，同时对于工作时间已久的机型还应进行裂纹、变形、锈蚀的检测，构件之间连接状态的检查，以及主要结构件重要截面处对接焊缝的探伤等，，为港口起重机金属结构的日常管理提供参考。 论文将研究的重点放在港口起重机金属结构疲劳强度检测与剩余寿命估算问题上。通过分析比较国内外的各种疲劳理论和疲劳分析方法，建立了以断裂力学和损伤力学为基础的结构疲劳裂纹分析控制模型，专门应用于港机金属结构疲劳裂纹的管理问题。模型提出了界限应力的概念，分析了影响界限应力的主要因素，并且对不同材料类型在不同应力循环特性下的界限应力进行了分析与界定。通过分析超过界限应力水平的应力循环，对不同结构形式的临界裂纹进行了计算。应用线性累计损伤理论和裂纹张开位移COD理论，对结构的疲劳裂纹从初始裂纹长度扩展到临界裂纹长度的寿命进行了估算，以此作为制定金属结构巡检点和巡检周期的理论依据。 论文最后将建立的结构疲劳裂纹分析控制模型，应用于厦门港务集团海天集装箱有限公司4号集装箱装卸桥金属结构的检测。通过选取横梁截面上的点、前梁悬臂端在前面与大拉杆连接处附近的点以及前拉杆和后拉杆上的点作为典型测点，并对以上各点的工作应力情况进行测试了分析，确定了在日常管理中的巡检点和巡检周期。 实践证明，论文中所提出的疲劳裂纹控制与管理办法克服了以往设备巡检方法的盲目性，大大提高了巡检效率与准确性，为港口机械设备管理提出了新的思路与方法，具有很大的实际意义。
【学位授予单位】：上海海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH248

【参考文献】

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本文编号：2631048