含缺陷起重機(jī)箱形梁結(jié)構(gòu)的彈塑性斷裂參數(shù)模擬及安全評(píng)定.pdf

1、起重機(jī)作為物料的搬運(yùn)和裝卸的機(jī)械產(chǎn)品，其需求量日益增加。但其為人類帶來(lái)物質(zhì)財(cái)富的同時(shí)，也帶來(lái)了潛在的風(fēng)險(xiǎn)，因結(jié)構(gòu)斷裂而造成的安全事故就是其風(fēng)險(xiǎn)之一。服役起重機(jī)數(shù)量不斷增加，特別是老齡及超齡服役的起重機(jī)數(shù)量逐漸增大，潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)也在增加，安全生產(chǎn)形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻，迫使人們關(guān)注起重機(jī)服役期間的性能狀態(tài)，特別是安全狀態(tài)，起重機(jī)安全評(píng)定變得越來(lái)越緊迫和重要。
　　本文以起重機(jī)箱梁結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，從起重機(jī)箱形梁結(jié)構(gòu)的彈塑性斷裂控制參數(shù)的計(jì)算和

2、裂紋擴(kuò)展等方面展開研究，探討適合于起重機(jī)結(jié)構(gòu)的彈塑性斷裂控制關(guān)鍵參數(shù)J積分的計(jì)算方法，以及基于彈塑性斷裂的裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展的條件，初步建立適用于橋（門）式起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全評(píng)定的彈塑性斷裂評(píng)定流程和以及關(guān)鍵控制參數(shù)的有限元模擬方法。論文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)起重機(jī)箱形梁結(jié)構(gòu)的破壞特征與工程處理方法。歸納總結(jié)服役箱形梁結(jié)構(gòu)的裂紋缺陷種類和擴(kuò)展機(jī)理等規(guī)律;并結(jié)合橋（門）式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作背景，總結(jié)出焊接箱形梁結(jié)構(gòu)的性能特點(diǎn)、存在的問(wèn)

3、題及其缺陷尺寸參數(shù)的工程表征規(guī)則。
　　(2)對(duì)36t起重機(jī)箱形梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析，計(jì)算其所受到的外加載荷，并通過(guò)有限元軟件對(duì)整機(jī)做靜力學(xué)仿真，得出整機(jī)的強(qiáng)度和剛度及應(yīng)力分布情況;給出二維平板J積分的數(shù)值計(jì)算方法，并舉實(shí)例說(shuō)明;在箱形梁結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，加入裂紋，采用有限元軟件ABAQUS對(duì)其仿真模擬，計(jì)算裂紋尖端的J積分值;推導(dǎo)按J控制裂紋擴(kuò)展的失效曲線FAC;基于屈服原理運(yùn)用軟件直接求解箱梁上穿透裂紋的極限載荷，并得到