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

1、起重機作為物料的搬運和裝卸的機械產(chǎn)品，其需求量日益增加。但其為人類帶來物質(zhì)財富的同時，也帶來了潛在的風險，因結(jié)構(gòu)斷裂而造成的安全事故就是其風險之一。服役起重機數(shù)量不斷增加，特別是老齡及超齡服役的起重機數(shù)量逐漸增大，潛在的安全風險也在增加，安全生產(chǎn)形勢愈發(fā)嚴峻，迫使人們關注起重機服役期間的性能狀態(tài)，特別是安全狀態(tài)，起重機安全評定變得越來越緊迫和重要。
　　本文以起重機箱梁結(jié)構(gòu)為研究對象，從起重機箱形梁結(jié)構(gòu)的彈塑性斷裂控制參數(shù)的計算和

2、裂紋擴展等方面展開研究，探討適合于起重機結(jié)構(gòu)的彈塑性斷裂控制關鍵參數(shù)J積分的計算方法，以及基于彈塑性斷裂的裂紋穩(wěn)態(tài)擴展的條件，初步建立適用于橋（門）式起重機結(jié)構(gòu)安全評定的彈塑性斷裂評定流程和以及關鍵控制參數(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展機理等規(guī)律;并結(jié)合橋（門）式起重機金屬結(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、存在的問

3、題及其缺陷尺寸參數(shù)的工程表征規(guī)則。
　　(2)對36t起重機箱形梁結(jié)構(gòu)進行靜力學分析，計算其所受到的外加載荷，并通過有限元軟件對整機做靜力學仿真，得出整機的強度和剛度及應力分布情況;給出二維平板J積分的數(shù)值計算方法，并舉實例說明;在箱形梁結(jié)構(gòu)靜力學分析的基礎上，加入裂紋，采用有限元軟件ABAQUS對其仿真模擬，計算裂紋尖端的J積分值;推導按J控制裂紋擴展的失效曲線FAC;基于屈服原理運用軟件直接求解箱梁上穿透裂紋的極限載荷，并得到