起重机用钢丝绳受力分析及疲劳寿命估算研究

发布时间：2018-03-19 15:19

  本文选题：钢丝绳　切入点：受力特性　出处：《太原科技大学》2013年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：钢丝绳具有强度高、韧性好、自重轻、延展性好等多种优点，因此在起重机械上得到广泛应用。然而由于钢丝绳复杂的螺旋捻制结构以及实际工况中复杂的受力情况，，对钢丝绳的疲劳寿命还不能进行较为准确的计算，本文通过分析钢丝绳内部钢丝的受力情况，建立钢丝绳的疲劳损伤模型，计算钢丝绳的疲劳寿命，本文的主要内容如下： 1．结合Costello的钢丝绳数学模型，对钢丝绳内部钢丝的受力特性进行计算，分析了简单直股及独立绳芯钢丝绳的内部钢丝的应力分布。 2．使用Pro/E建立了钢丝绳的三维模型，并利用Ansys和Pro/E模型的接口，将模型导入Ansys中进行有限元分析，指出钢丝绳内部危险钢丝的位置，验证了钢丝绳受力分析的正确性。 3．建立了钢丝绳的疲劳载荷谱，将钢丝绳的疲劳划分为直线段疲劳和弯曲段疲劳两个阶段。根据Archard磨损模型，计算危险钢丝在单次循环下的损伤，并应用Miner线性疲劳损伤累计准则计算钢丝绳的总寿命及总起吊吨位。 4．从钢丝绳的制造工艺、捻距及滑轮直径等方面分析了钢丝绳疲劳寿命的影响因素，并提出减小钢丝绳内部钢丝磨损以及提高疲劳寿命的措施。
[Abstract]:The wire rope has many advantages, such as high strength, good toughness, light weight, good ductility and so on, so it is widely used in lifting machinery. The fatigue life of wire rope can not be calculated accurately. The fatigue damage model of wire rope is established by analyzing the stress of wire wire in this paper, and the fatigue life of wire rope is calculated. The main contents of this paper are as follows:. 1. Combined with Costello's mathematical model of wire rope, the stress distribution of the steel wire inside the wire rope is calculated and the stress distribution of the steel wire inside the wire rope with simple straight strands and independent cored wire rope is analyzed. 2. The 3D model of wire rope is established by using Pro/E, and the model is imported into Ansys by the interface of Ansys and Pro/E model. The position of dangerous steel wire inside the wire rope is pointed out, which verifies the correctness of the analysis of wire rope. 3. The fatigue load spectrum of wire rope is established. The fatigue of wire rope is divided into two stages: linear segment fatigue and bending segment fatigue. According to the Archard wear model, the damage of dangerous steel wire under single cycle is calculated. The total life and lifting tonnage of wire rope were calculated by Miner linear fatigue damage accumulative criterion. 4. The factors influencing the fatigue life of steel wire rope are analyzed from the aspects of manufacturing technology, twist distance and pulley diameter, and the measures to reduce the wear of steel wire inside the wire rope and to increase the fatigue life are put forward.
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH21;O346

【参考文献】

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本文编号：1634838