考慮端部疲勞特性的橋式起重機(jī)主梁優(yōu)化方法研究.pdf

1、在橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的定期檢查中,經(jīng)常在主梁端部過(guò)渡圓弧區(qū)域的焊縫位置發(fā)現(xiàn)裂紋,故在主梁的輕量化設(shè)計(jì)中需要考慮這一部位的疲勞特性。針對(duì)橋式起重機(jī)的箱形主梁的焊接結(jié)構(gòu)輕量化問(wèn)題,考慮端部變截面區(qū)域的疲勞特性,提出了一種基于熱點(diǎn)應(yīng)力法的輕量化設(shè)計(jì)方法。主要內(nèi)容有:
　　首先,基于傳統(tǒng)起重機(jī)設(shè)計(jì)方法研究通用橋式起重機(jī)箱形主梁力學(xué)行為,并對(duì)某廠生產(chǎn)的22.5/5t中級(jí)橋式起重機(jī)主梁進(jìn)行常規(guī)應(yīng)力校核,發(fā)現(xiàn)其結(jié)果既滿足常規(guī)約束設(shè)計(jì)要求,同時(shí)還

2、存在輕量化的空間。
　　其次,基于熱點(diǎn)應(yīng)力法,針對(duì)主梁端部變截面區(qū)域疲勞問(wèn)題,建立該處的有限元仿真模型,建立該處的熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)表達(dá)式,提出該處的熱點(diǎn)應(yīng)力判據(jù),并由此確保主梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量?jī)?yōu)化時(shí)在端部變截面區(qū)域的疲勞特性。
　　最后,以優(yōu)化理論為基礎(chǔ),以結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小為設(shè)計(jì)目標(biāo),在靜強(qiáng)度、靜剛度、穩(wěn)定性等常規(guī)約束基礎(chǔ)上,加入了主梁端部圓弧區(qū)段疲勞強(qiáng)度的約束,建立了箱形主梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型,并利用MATLAB軟件編制了優(yōu)化程序。