伸缩臂架再制造准入寿命与经济性评估方法研究

发布时间：2017-07-06 09:20

  本文关键词：伸缩臂架再制造准入寿命与经济性评估方法研究

  更多相关文章： 实腹式伸缩臂架 疲劳寿命评估 再制造准入期 全寿命周期成本

【摘要】：随着现在社会经济的快速发展，流动式起重机被各个领域广泛应用，无论是在建筑工地、铁路公路、制造企业、货运车站，还是港口码头、海上石油平台等都能看到流动式起重机械的身影。对流动式起重机实腹式伸缩臂架结构进行寿命评估研究，一方面确保流动式起重机伸缩臂架在生产使用过程中的运行安全，另一方面可发展循环经济，节约利用资源使经济效益实现最大化。对即将达到寿命周期的伸缩臂架进行再制造再利用刻不容缓，疲劳破坏是机械零部件损坏最主要的原因之一，对流动式起重机实腹式伸缩臂架进行疲劳寿命评估能为其结构再制造提供寿命参考。 首先，对流动式起重机伸缩臂架结构进行受力分析计算，从强度、刚度和稳定性三方面分析研究，确定其在不同工况下的最低失效准则。基于VC++软件进行编程，实现方便快捷地对不同工况下的强度、刚度和稳定性进行分析计算。 其次，运用ANSYS软件对流动式起重机实腹式伸缩臂架进行APDL参数化建模，，以三节伸缩臂为例，运用梁单元和壳单元分别建模，对计算结果进行分析对比。对不同工况下伸缩臂架进行ANSYS软件分析，并将有限元分析结果与基于VC++程序的软件计算结果进行对比验证。 再次，由于裂纹的疲劳寿命分为裂纹萌生阶段的疲劳寿命和裂纹扩张阶段的疲劳寿命，所以采用名义应力法、损伤力学法和局部应力应变法分别对裂纹萌生阶段的疲劳寿命进行计算，对计算结果进行对比，用Miner疲劳累积损伤公式结合断裂力学推导的疲劳寿命公式对裂纹扩张阶段的疲劳寿命进行计算，最后根据计算结果绘出不同初始裂纹对应的疲劳剩余寿命曲线图，为再制造提供寿命参考。 最后，在求得疲劳寿命的基础上，建立流动式起重机实腹式伸缩臂架全寿命周期成本评估模型，从经济性角度考虑再制造与换新这两种修复方法哪种更合理，为再制造提供经济性参考，实现资源利用和经济效益的最大化。
【关键词】：实腹式伸缩臂架 疲劳寿命评估 再制造准入期 全寿命周期成本
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH21
【目录】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 流动式起重机的概述11-13
• 1.1.1 流动式起重机简介11
• 1.1.2 流动式起重机特点11-13
• 1.2 流动式起重机实腹式伸缩臂架特点13
• 1.3 再制造的重要性和国内外发展状况13-15
• 1.4 本课题的重要性和来源15
• 1.5 伸缩臂架疲劳寿命评估方法15-17
• 1.6 本章小结17-19
• 第二章 臂架受力分析及最低失效准则的确定19-33
• 2.1 伸缩臂架受力计算19-23
• 2.1.1 伸缩臂变幅平面受力分析20-22
• 2.1.2 伸缩臂旋转平面受力分析22-23
• 2.2 伸缩臂架的刚度计算23-24
• 2.3 伸缩臂架的强度计算24-27
• 2.4 伸缩臂架稳定性的计算27
• 2.5 失效准则27-28
• 2.6 编制 VC++受力分析软件进行分析计算28-32
• 2.7 本章小结32-33
• 第三章 流动式起重机伸缩臂的参数化建模和有限元分析33-41
• 3.1 有限元建模方式33-34
• 3.2 有限元参数化建模34-35
• 3.3 有限元分析的基本理论35
• 3.4 确定单元类型35-38
• 3.5 臂架搭接量变化次序对应力位移的影响38-39
• 3.6 对有限元模型进行不同工况分析39-40
• 3.7 本章小结40-41
• 第四章 疲劳寿命评估方法41-59
• 4.1 无损检测的方法41-44
• 4.1.1 巴克豪森法41
• 4.1.2 超声波检测法41-42
• 4.1.3 红外线检测法42
• 4.1.4 光纤检测法42-43
• 4.1.5 涂漆法43
• 4.1.6 金属磁记忆法43-44
• 4.2 理论计算法44-56
• 4.2.1 名义应力法44-48
• 4.2.2 局部应力应变法48-50
• 4.2.3 断裂力学法50-52
• 4.2.4 损伤力学法52-53
• 4.2.5 反向估算法53-56
• 4.3 载荷谱的获取方法56-57
• 4.3.1 雨流计数法56
• 4.3.2 BP 神经网络预测法56-57
• 4.4 本章小结57-59
• 第五章 流动式起重机实腹式伸缩臂疲劳寿命评估59-69
• 5.1 载荷谱的获取59-61
• 5.2 疲劳失效危险位置的确定61-62
• 5.3 伸缩臂架疲劳全寿命评估62-67
• 5.3.1 裂纹萌生阶段疲劳寿命计算62-63
• 5.3.2 裂纹扩张阶段疲劳寿命计算63-67
• 5.4 本章小结67-69
• 第六章 实腹式臂架全寿命周期成本评估模型69-75
• 6.1 实腹式伸缩臂架的基本特征69
• 6.1.1 实腹式伸缩臂架的管理工作计划69
• 6.1.2 估算方案相关成本69
• 6.1.3 确定经济评价参数69
• 6.2 实腹式伸缩臂架的全寿命周期成本计算模型69-72
• 6.3 再制造与换新对比72-73
• 6.3.1 再制造与换新成本数学模型72-73
• 6.3.2 再制造延寿率73
• 6.4 实例分析73-74
• 6.5 本章小结74-75
• 第七章 总结与展望75-77
• 7.1 主要完成工作75
• 7.2 结论75-76
• 7.3 展望76-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-83
• 攻读学位期间发表的学术论文目录83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：525614