四種起重機規(guī)范結構疲勞設計的對比研究.pdf

1、疲勞破壞是機械零件和結構的常見的失效形式.對于港口起重機來說,由于港口裝卸作業(yè)的性質和要求,其工作載荷大、工作頻繁而且工作條件又比較差.因此,港口起重機零構件發(fā)生疲勞破壞的情況甚于其它類型的起重機.起重機結構的疲勞破壞問題一直是設計人員和用戶所關心的問題.提高起重機金屬結構的抗疲勞性能的關鍵在于金屬結構的抗疲勞設計,采用合理的抗疲勞設計方法,并在結構的構造細節(jié)上減少和避免影響結構疲勞壽命的因素,是提高結構疲勞強度保證結構安全工作的最有效

2、措施.論文在分析疲勞破壞特征的基礎上,論述了結構的抗疲勞設計準則及抗疲勞設計方法.結合目前起重機結構抗疲勞設計常用的方法,在影響起重機金屬結構疲勞壽命的因素及設計上應采取的措施作了一些探討.起重機械類屬于重要的特種設備,很多國家都頒布了起重機設計規(guī)范或標準.設計人員在進行起重機結構設計時,由于設計周期等因素的限制,往往只能按標書要求的規(guī)范進行設計.許多設計人員都或多或少有這樣的一個思考:對于一種設計個案,用不同國家的設計規(guī)范進行結構疲勞

3、設計時,結果會是怎樣?針對這一思考,該文選擇了中國國家標準《起重機設計規(guī)范》(GB3811-83)、《歐洲起重機設計規(guī)范》(F.E.M標準1998年修訂版)、德國標準《起重機鋼結構計算原則》(DIN 15018/1-1984)和美國國家標準《橋式起重機結構規(guī)范》(ASME NOG-1-2002)等四種規(guī)范對起重機金屬結構進行疲勞設計計算和比較分析.為使分析結果具體化,以某港口岸邊集裝箱起重機作為設計計算實例,分別按上述四種規(guī)范的要求,對

4、該機結構疲勞強度做了全過程的計算.論文中起重機結構疲勞計算運用了結構有限元計算方法,通過有限元靜力分析,得到了起重機結構單元(結點)的內力,再按各規(guī)范要求用FORTRAN算法語言,分別編制了起重機結構疲勞驗算的計算程序,并對輸出的結果作了比較分析.從這一計算實例得到了這樣的一個結論:對于該類型的集裝箱起重機金屬結構的疲勞設計,ASME NOG-1-2002的要求相對來說比較嚴格,F.E.M標準1998比較寬松,而GB3811-83和DI