基于MSC.Fatigue的门座式起重机疲劳寿命的研究

发布时间：2017-06-19 05:09

  本文关键词：基于MSC.Fatigue的门座式起重机疲劳寿命的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金属结构的疲劳问题是工程机械的永久研究热点。疲劳破坏问题的发生大多具有突发性,这使得疲劳破坏总是带来毁灭性的的灾难,如整机坍塌事故以及因此引发的人员伤亡。因此,控制或解决疲劳破坏的发生显得十分的必要,但是首先需要深入的认识疲劳。借此机会,本文针对疲劳问题的发展历程、疲劳相关理论以及国内疲劳研究所需要加强深入的方面都进行了非常深入的探讨。 门座式起重机在各港口都普遍存在,这得益于该类型起重机的灵活性及多用性。同时,门座式起重机的疲劳破坏的不断发生给港口的生产工作带来巨大经济损失,对港口人员安全产生威胁。因此,对于门座式起重机的疲劳问题的研究具有重大的现实意义。比起桥式起重机,门座式起重机的结构及受载状况都要更复杂,对于其疲劳问题的研究也就变得相对复杂。在疲劳的研究问题上,门座式起重机每一个工作循环都要经过变幅和回转,是一个动态的过程,这就给疲劳的研究带来了困难。 本文从门座式起重机金属结构设计的实际出发,根据门座式起重机在实际工作中的特点,采取合理的金属结构疲劳理论分析方法,以MQ5030门机为研究对象,主要依靠MSC. Fatigue疲劳分析软件和ANSYS有限元分析软件的配合工作完成了对于门座式起重机疲劳研究的问题。MSC. Fatigue软件在疲劳寿命分析方面具有很强的专业性,计算分析理论基础坚实,分析结果可靠度高,最重要的是它能结合多种有限元软件进行疲劳寿命的研究,这大大增强了软件的灵活性和协作性,方便了工程师的共同协作工作。ANSYS有限元软件是被广泛利用的有限元分析软件。在本文中主要利用ANSYS有限元软件来完成门座式起重机静强度的校核工作,并产生MSC. Fatigue疲劳分析软件所需的基础文件。
【关键词】：MSC. Fatigue ANSYS 门座式起重机 疲劳寿命
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 本课题的研究目的及意义9-10
• 1.2 国内外金属结构疲劳研究的发展史10-13
• 1.2.1 国外研究发展和现状10-12
• 1.2.2 国内研究发展和现状12-13
• 1.3 本文的技术路线与主要内容13-14
• 1.3.1 本文的结构及主要内容13
• 1.3.2 本文拟解决的关键问题13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第2章 MQ5030门座式起重机的静强度分析15-28
• 2.1 有限单元法概述15
• 2.2 ANSYS有限元分析软件的概述15
• 2.3 ANSYS进行静力分析的一般过程15-16
• 2.3.1 静力分析的基本阶段15-16
• 2.3.2 MQ5030门座式起重机的静力分析过程16
• 2.4 MQ5030门座式起重机模型建立16-19
• 2.4.1 MQ5030门座式起重机的结构图17
• 2.4.2 MQ5030门座式起重机的主要性能参数17-18
• 2.4.3 MQ5030门座式起重机的静力分析模型18-19
• 2.5 MQ5030门座式起重机载荷分析19-22
• 2.5.1 载荷组合19-22
• 2.5.2 载荷的加载方式22
• 2.5.3 许用应力22
• 2.6 MQ5030门座式起重机约束情况22-23
• 2.7 MQ5030门座式起重机静强度分析结果23-26
• 2.8 本章小结26-28
• 第3章 金属结构疲劳研究的理论28-47
• 3.1 什么是疲劳28-30
• 3.1.1 疲劳的定义和现实意义28
• 3.1.2 疲劳的数值表征28-29
• 3.1.3 疲劳的分类29-30
• 3.2 影响结构疲劳寿命的因素分析30-34
• 3.2.1 应力集中对疲劳强度的影响30-31
• 3.2.2 尺寸因素对疲劳强度的影响31
• 3.2.3 表面加工状况对疲劳强度的影响31-32
• 3.2.4 应力状况对疲劳强度的影响32-33
• 3.2.5 循环停歇对疲劳强度的影响33
• 3.2.6 外部环境对疲劳强度的影响33-34
• 3.3 疲劳破坏的发生和发展过程34
• 3.4 疲劳破坏的特点34-35
• 3.5 疲劳分析的方法35-37
• 3.5.1 无限寿命设计方法35-36
• 3.5.2 有限寿命设计方法36
• 3.5.3 破损-安全设计方法36
• 3.5.4 耐久性设计方法36-37
• 3.5.5 损伤容限设计方法37
• 3.6 疲劳寿命预测方法37-38
• 3.6.1 名义应力法37-38
• 3.6.2 局部应力-应变法38
• 3.6.3 场强法38
• 3.7 疲劳累积损伤理论38-46
• 3.7.1 进行疲劳累积损伤假设的必要性39
• 3.7.2 线性疲劳累积损伤理论39-42
• 3.7.3 非线性疲劳累积损伤理论42-45
• 3.7.4 Manson双线性损伤理论45-46
• 3.8 本章小结46-47
• 第4章 MQ5030门座式起重机的疲劳寿命分析47-75
• 4.1 MSC.FATIGUE疲劳分析软件的概况47-50
• 4.1.1 MSC.Fatigue软件的功能47-49
• 4.1.2 MSC.Fatigue软件的特点49-50
• 4.2 疲劳寿命分析的前期准备50-51
• 4.2.1 疲劳寿命分析工作步骤50
• 4.2.2 MQ503门座式起重机分析位置50-51
• 4.3 MQ5030门座式起重机模型的几何信息输入51-52
• 4.4 MQ5030门座式起重机的材料信息输入52-58
• 4.4.1 造成疲劳破坏的应力循环52-53
• 4.4.2 S-N曲线的基本理论53-56
• 4.4.3 MQ5030门座式起重机材料的S-N曲线56-58
• 4.5 MQ5030门座式起重机的疲劳载荷谱信息输入58-64
• 4.5.1 疲劳载荷谱的处理58-63
• 4.5.2 MQ5030门座式起重机的载荷谱块的建立63-64
• 4.6 MQ5030门座式起重机疲劳寿命分析结果64-70
• 4.7 超载对于疲劳寿命的影响70-74
• 4.8 本章小结74-75
• 第5章 总结与展望75-77
• 5.1 本文研究内容总结75
• 5.2 本文课题领域展望75-77
• 致谢77-78
• 参考文献78-81
• 攻读硕士学位期间科研项目81

【参考文献】

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  本文关键词：基于MSC.Fatigue的门座式起重机疲劳寿命的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：461617