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基于MSC.Fatigue 300t全回转起重船起重机结构疲劳寿命研究
| 论文题名： | 基于MSC.Fatigue 300t全回转起重船起重机结构疲劳寿命研究 |
| 关键词： | 船用起重机;金属结构;有限元模型;疲劳试验;作业工况 |
| 摘要： | 金属结构的疲劳性能日益受到人们的关注，金属结构疲劳性能的研究也在各个领域内广泛展开。我国在疲劳研究方面起步较晚，但是，在近年来的重视，对于疲劳的研究取得了一些显著的成果。如在起重机领域，北京起重运输机械研究所、大连起重机厂等单位对起重机主梁进行了常幅下的疲劳试验研究。 目前，在产品设计中已大量使用计算机仿真技术，其中的有限元仿真技术已经成为一种不可缺少的分析工具。与基于试验的传统方法相比，有限元疲劳仿真计算能够提供零部件表面的疲劳寿命分析，可以在设计阶段判断零部件的疲劳寿命的薄弱位置，通过修改设计可以预先避免不合理的寿命分布。 通过搜索国内外关于疲劳的参考文献，了解疲劳的发展现状，并通过相关理论的学习研究，为起重机金属结构疲劳分析做了理论准备。在相关理论阐述章节，本文介绍了疲劳及疲劳寿命理论，疲劳载荷谱与累积损伤理论，并对影响金属结构疲劳寿命的因素进行了分析总结。 本文以起重船起重机为研究对象，运用MSC.Patran有限元软件建立起重机金属结构整机有限元模型，并导入MSC.Nastran中进行静力分析，得出了静力分析结构。同时，本文还对起重船作业进行了分析，确定了比较符合实际情况的作业工况，为后续的疲劳分析做出了准备。 在金属结构满足起重机设计要求的同时，为了确保重机能安全使用，对起重机自身模态进行了分析。起重机自振频率也是一个较为重要的参数。在起重船起重机工作、强风来袭时、以及正常航行时，避免起重机产生自振而产生破坏。同时，起重机自振频率设计得当，能够使起重机操作人员在操作起吊过程中的舒适度提高，避免由于疲劳产生操作失误，而造成不必要的损失。根据起重机动力学原理利用有限元分析软件MSC.Nastran，对起重船起重机金属结构进行模态分析，并提取了前十阶固有频率和振型。 本文应用疲劳分析软件MSC.Fatigue，对起重机疲劳进行了分析，得出了起重机的疲劳寿命，为起重机设计提供参考依据。 |
| 作者： | 刘洪林 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 徐长生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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