桥式起重机用钢丝绳疲劳寿命预测

摘要

为预测桥式起重机作业安全性,一方面对钢丝绳疲劳寿命的影响因素进行了探讨,并提出了针对性预防措施;另一方面展开了钢丝绳疲劳寿命的量化研究,包括软件模拟、理论计算和实验研究。
　　软件模拟的方法是:首先运用So lid Work s建立钢丝绳三维模型,然后导入ANSYS进行静力分析,确定其应力和应变的薄弱点,最后应用ANSYS疲劳分析模块进行疲劳寿命估算。
　　理论估算疲劳寿命必须基于钢丝绳材料65号钢应力-寿命曲线。但到目前为止,没有65号钢应力-寿命曲线的相关文献报道。为实现钢丝绳疲劳寿命的理论预测,提出了通过试验方法先获取65号钢应力-应变关系,然后结合局部应力应变法,将应力-应变关系转化为应力-寿命关系,使钢丝绳疲劳寿命的理论估算成为可能。
　　将65号钢真应力-真应变曲线结果应用到钢丝绳模型和钢丝绳-滑轮系统模型的疲劳寿命预测中,与利用Nsoft近似应力-寿命曲线准则估算得到的疲劳寿命结果进行对比,偏差分别为5.86％和47.8%,验证了真应力-真应变曲线用于估算钢丝绳发生应变疲劳时的疲劳寿命的可行性,确定了钢丝绳模型和钢丝绳-滑轮系统模型从自由状态的10.26MPa到承受额定载荷的115.54MPa两个载荷步时的疲劳寿命分别为7683.8次和2.9629×105次。

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第1章 前言

1.1 桥式起重机用钢丝绳疲劳寿命的研究背景及意义

1.2 起重机械用钢丝绳疲劳寿命的国内外研究现状

1.3 桥式起重机用钢丝绳疲劳寿命的研究内容及方法

第2章 起重机械用钢丝绳疲劳寿命影响因素探讨

2.1 疲劳理论基础

2.2 起重机械用钢丝绳疲劳寿命的影响因素

2.3 提高起重机械用钢丝绳疲劳寿命的措施

2.4 小结

第3章 基于Workbe nch的桥式起重机用钢丝绳疲劳寿命估算

3.1 软件模拟的方法选择

3.2 研究对象特性与技术参数描述

3.3 计算模型建立

3.4 静力分析

3.5 疲劳寿命计算参数设置与解算结果

3.6 小结

第4章 桥式起重机用钢丝绳疲劳寿命理论估算

4.1 疲劳寿命的计算方法选择

4.2 钢丝绳ε-N曲线的确定

4.2 钢丝绳S-N曲线的确定

4.3 理论计算结果

4.4 小结

第5章 65号钢应力-应变曲线实验研究

5.1 实验方法选择

5.2 实验方法及原理

5.3 实验数据处理及分析

5.4真应力-真应变曲线拟合

5.5 小结

第6章 65号钢应力-应变曲线适用性研究

6.1 曲线可行性验证

6.2 疲劳寿命确定

6.3 曲线适用性探讨

6.4 小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文

附录2攻读硕士学位期间参加的科研项目