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门式起重机带缺陷柔性支腿的静力学分析

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  • 发布时间:2014-08-19
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门式起重机 (以下简称门机)的主体为钢结构。由于长期频繁使用,起重机的结构件和零部件在某些薄弱部位或主要承载部分可能会产生腐蚀、磨损、裂纹及变形等缺陷 I2 J↑年来门机由于自身结构损坏、变形、失稳等因素造成人身伤亡和财产损失事故显著增多,严重影响正常生产工作。其中裂纹缺陷的主要失效形式为开裂 ],对起重机械的危害也较大。

本文运用三维造型软件 Pro/E及有限元软件Hypermesh和ABAQUS,主要研究柔性支腿的裂纹缺陷模型,通过模拟计算研究不同裂纹位置对起重机结构安全的影响,为现场实测和安全评价提供参考依据。

1 建立缺陷模型按照裂纹在柔性支腿的位置变化以及裂纹的开口方向变化,分别建立 3种不同缺陷情况的模型 。缺陷情况-是在柔性支腿左右支腿 中间分别设置-个25 mm X 200 llm的水平裂纹,裂纹开口方向与柔性腿加劲环平行 ,见图 1a;缺陷情况起重机械虚拟试验验证与安全评估技术研究 (201010060)、废旧起重机械再制造关键技术研究 (2011QK129)调整方法。在此基础上建立实验对此结构损伤模拟刚度方法进行验证说明及实验误差分析。矩形截面钢结构损伤物理模拟方法及模型对大型机械钢结构损伤实验的结构损伤实验模拟有重要作用。

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3)通过缺陷二和缺陷三比较可知,同-部位的水平裂纹缺陷比竖直裂纹产生的应力要大得多,且最大应力出现在水平裂纹缺陷处。

4)在实际中要特别重视支腿交叉处以及平行于加强环方向的裂纹,这些地方-旦出现较大的(焊缝)裂纹,将直接危及起重机的安全。对实际起重机的裂纹,尤其是焊缝处裂纹的安全检测和评价有-定的指导意义。

3 总结通过对柔性支腿的 3种缺陷模型和无缺陷模型进行静力学分析,得到在柔性支腿最大承载工况下各个模型的应力应变值。通过比较得出在柔性支腿交叉处以及平行于加强环方向的部位属于最危险的缺陷位置,-旦出现较大裂纹,将直接危及门机的安全。从而为带缺陷的门机现踌测和安全评估提供理论依据。

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