在橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的定期檢查中，經(jīng)常在主梁端部過(guò)渡圓弧區(qū)域的焊縫位置發(fā)現(xiàn)裂紋，故在主梁的輕量化設(shè)計(jì)中需要考慮這一部位的疲勞特性。針對(duì)橋式起重機(jī)的箱形主梁的焊接結(jié)構(gòu)輕量化問(wèn)題，考慮端部變截面區(qū)域的疲勞特性，提出了一種基于熱點(diǎn)應(yīng)力法的輕量化設(shè)計(jì)方法。主要內(nèi)容有： 首先，基于傳統(tǒng)起重機(jī)設(shè)計(jì)方法研究通用橋式起重機(jī)箱形主梁力學(xué)行為，并對(duì)某廠(chǎng)生產(chǎn)的22.5/5t中級(jí)橋式起重機(jī)主梁進(jìn)行常規(guī)應(yīng)力校核，發(fā)現(xiàn)其結(jié)果既滿(mǎn)足常規(guī)約束設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還存在輕量化的空間。 其次，基于熱點(diǎn)應(yīng)力法，針對(duì)主梁端部變截面區(qū)域疲勞問(wèn)題，建立該處的有限元仿真模型，建立該處的熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)表達(dá)式，提出該處的熱點(diǎn)應(yīng)力判據(jù)，并由此確保主梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量?jī)?yōu)化時(shí)在端部變截面區(qū)域的疲勞特性。 最后，以?xún)?yōu)化理論為基礎(chǔ)，以結(jié)構(gòu)質(zhì)量最小為設(shè)計(jì)目標(biāo)，在靜強(qiáng)度、靜剛度、穩(wěn)定性等常規(guī)約束基礎(chǔ)上，加入了主梁端部圓弧區(qū)段疲勞強(qiáng)度的約束，建立了箱形主梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型，并利用MATLAB軟件編制了優(yōu)化程序。 實(shí)驗(yàn)證明，在輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)中綜合考慮端部疲勞特性，其結(jié)果既能保證箱形梁橋式起重機(jī)主梁的可靠性，同時(shí)也使其減輕了重量，節(jié)約了成本，創(chuàng)造了效益。

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本文的背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 起重機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法
        1.2.2 起重機(jī)疲勞評(píng)定
        1.2.3 熱點(diǎn)應(yīng)力法
        1.2.4 問(wèn)題及現(xiàn)狀分析
    1.3 研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)
第2章 研究橋式起重機(jī)箱形主梁的基本力學(xué)行為
    2.1 橋式起重機(jī)簡(jiǎn)介
        2.1.1 橋式起重機(jī)工作原理
        2.1.2 橋式起重機(jī)類(lèi)型
        2.1.3 橋式起重機(jī)的橋架結(jié)構(gòu)
    2.2 橋式起重機(jī)的載荷
        2.2.1 橋架結(jié)構(gòu)上的載荷
        2.2.2 橋架上載荷組合方式
    2.3 橋架中軌箱形主梁設(shè)計(jì)
        2.3.1 主梁斷面幾何特性計(jì)算
        2.3.2 主梁跨中載荷校核準(zhǔn)則
        2.3.3 主梁跨端剪切強(qiáng)度校核準(zhǔn)則
        2.3.4 主梁豎直方向剛度計(jì)算準(zhǔn)則
        2.3.5 主梁穩(wěn)定性與疲勞校核準(zhǔn)則
    2.4 通用橋式起重機(jī)箱形主梁校核實(shí)例分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于熱點(diǎn)應(yīng)力法的主梁端部疲勞特性研究
    3.1 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的疲勞計(jì)算
    3.2 熱點(diǎn)應(yīng)力法和熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)
        3.2.1 熱點(diǎn)應(yīng)力的概念
        3.2.2 熱點(diǎn)應(yīng)力的獲取方法與求解
    3.3 主梁端部圓弧過(guò)渡區(qū)段的熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)
        3.3.1 有限元模型簡(jiǎn)介
        3.3.2 計(jì)算結(jié)果分析
        3.3.3 熱點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)表達(dá)式
    3.4 考慮端部疲勞特性的橋式起重機(jī)主梁校核
        3.4.1 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的熱點(diǎn)應(yīng)力判據(jù)
        3.4.2 考慮端部疲勞特性的橋式起重機(jī)主梁校核
    3.5 本章小結(jié)
第4章 考慮端部疲勞特性的主梁優(yōu)化模型研究
    4.1 目標(biāo)函數(shù)與設(shè)計(jì)變量的選取
    4.2 約束條件
    4.3 相關(guān)優(yōu)化數(shù)學(xué)方法的選取和解析
        4.3.1 目標(biāo)函數(shù)方程和約束條件的形式
        4.3.2 單目標(biāo)多約束非線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題的介紹
        4.3.3 優(yōu)化軟件簡(jiǎn)介
        4.3.4 優(yōu)化函數(shù)選擇
    4.4 實(shí)例分析
        4.4.1 問(wèn)題確立
        4.4.2 程序設(shè)計(jì)與結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
詳細(xì)摘要



本文編號(hào)：4056933