港口起重机球铰轴断裂分析及评定

摘要

由港口起重机球铰轴的失效分析结果表明热处理残余应力是引发断裂事故的根源.通过有限元分析软件ANSYS的结构分析及热分析功能,计算得到了材料为40Cr、经正火热处理且承受128 t外载荷作用的球铰轴断裂面上的弯曲应力和热处理残余应力.依据英国标准BS7910,以应力强度因子KIC作为断裂评定参量,进行含半椭圆表面裂纹和环形表面裂纹的球铰轴断裂性能的评定,得到2种缺陷形式的极限裂纹尺寸,结果表明裂纹深度是影响断裂性能的关键特征尺寸.