塔式起重机塔身顶端轨迹特征研究

螺栓连接是塔身标准节之间连接的常用方式,其螺栓连接的可靠性关系到塔式起重机工作的稳定及安全,连接螺栓预紧力的变化可表现为塔身顶端位移的不同特征,文中以塔身顶端特征点位移为测量量,以高强螺栓预紧力引起的连接部位刚度变化为输入量,探究了塔身顶端位移与标准节连接螺栓预紧力之间的关系,得出了标准节连接高强螺栓预紧力变化的宏观表征-塔身顶端轨迹外接圆(其特征可表述为直径和圆心),绘制了螺栓连接刚度与塔身顶端轨迹外接圆直径和圆心的变化曲线,对塔身钢结构损伤检测具有指导意义。     

高强度铝合金腐蚀损伤检测实验研究

在实验室环境下对LC4铝合金进行加速腐蚀试验,用超声C扫描机对试件表面腐蚀损伤特性进行检测,可明显识别单蚀坑及多蚀坑连通区域.用数码显微镜观测单蚀坑表面形貌近似为一个圆形,而且在一个尺寸较大主蚀坑边缘还有若干次蚀坑,首次采用激光位移传感器测量腐蚀坑深度,综合多种测量结果,进行腐蚀损伤形貌研究,经过统计分析点蚀最大坑深度...     

含点蚀损伤7075-T6铝合金拉伸性能数值模拟

在环境腐蚀的作用下,高强度铝合金的宏观拉伸性能,尤其是断裂延性会出现明显下降,严重危害结构的安全.文中在细观力学分析的基础上,引入细观损伤变量--孔隙率等效点蚀坑对材料性能的影响.根据未腐蚀材料拉伸试验数据,回归给出改进的孔隙率演化模型中的参数值.使用改进的Gurson屈服准则,对经过不同时间预腐蚀的7075-T6铝合金的延性断裂性能进行数值模拟.数值结果与试验结果吻合,证明文中方法的正确性和有效性.     

基于Ansys模态频率的塔式起重机塔身弦杆完全断裂分析

通过基于Ansys模态频率的塔式起重机塔身弦杆断裂分析,寻找一种可以对弦杆断裂等重大结构损伤进行有效诊断的方法。采用提取塔式起重机弦杆断裂前后的低阶模态频率变化率的方法,总结低阶模态频率变化率随起重位置和起重臂回转角度变化的数值规律和图形规律,用以验证该方法对于判断塔式起重机金属结构是否有断裂等重大损伤发生的可行性,并评估该方法对于确定断裂等重大损伤发生位置的参考价值。     

动臂塔式起重机幅度偏差分析

动臂塔式起重机是风电吊装的重要基础设备,为了满足吊装工程项目中的需求,对动臂塔式起重机的工作性能提出更高的要求。动臂塔式起重机在不同工况下的工作幅度会出现偏差,该幅度偏差影响吊装性能。为了解决幅度偏差问题,文中研究分析了有关幅度偏差的因素,包括塔身顶部位移影响、起重臂头部位移影响以及变幅拉板等因素影响,通过实验现象分析和理论技术得出变幅拉板是工作幅度变化的主要影响因素。这一研究提高了塔式起重机吊装重物的平稳性,对提高塔式起重机的整体工作性能有至关重要的作用。     

汽车轮胎螺栓失效分析

汽车轮胎螺栓断裂,通过化学成分分析、断口宏观和微观及能谱分析、金相分析、硬度分析,对其断裂原因进行了分析.结果表明:断裂螺栓原材料表面的小折叠或小裂纹缺陷由于酸洗形成腐蚀坑,螺栓在服役过程中,由于受到较大应力,从应力集中的螺纹牙底腐蚀坑萌生裂纹,裂纹不断扩展导致疲劳断裂.     

含腐蚀坑缺陷悬空管道的安全研究

以西一线甘肃段某天然气管线为工程背景,由于土壤长期对管道腐蚀性影响及不良地质作用,含有腐蚀缺陷管道意外产生悬空。利用ASME B31G,DNV RP-F101标准和PCORRC方法对在役含腐蚀坑缺陷悬空管道中允许的腐蚀坑缺陷尺寸进行了确定。基于应变失效准则,建立管道在不同地区的失效判别标准,借助Abaqus有限元分析软件,研究含腐蚀坑缺陷悬空管道的失效位置及腐蚀坑缺陷的长度和深度对管道应力、应变、位移和对管道的安全、极限悬空长度的影响,结果表明,腐蚀缺陷深度系数对管道影响较大,当深度系数k1≥0.4后,管道的安全和极限悬空长度急剧减小,管道极易发生失效。     

低碳钢Q345多尺度疲劳断裂行为研究

为了解决钢结构疲劳断裂问题,该文基于应力等效原理引入了材料内部微、细观缺陷的影响,利用有限元软件ABAQUS模拟了含损伤的低碳钢Q345多尺度疲劳裂纹扩展过程,研究了裂纹尖端场分布及其疲劳断裂行为。研究表明,材料内部微、细观缺陷引起的损伤对宏观裂纹尖端塑性区分布、尖端应力强度因子和J积分均具有较大影响,裂纹达到一定长度后,影响更为显著,且会较为明显地加速宏观裂纹扩展。     

基于ANSYS与nCode的损伤钻杆疲劳寿命分析

在钻采过程中,钻杆管体关键部位的腐蚀坑或作业损伤受循环复合载荷后易发生疲劳失效导致钻杆断裂。以钻采工况下直径为127 mm的钻杆为例,基于疲劳失效理论,利用ANSYS Workbench和nCode Design-Life软件建立损伤钻杆CAE模型并对其进行疲劳寿命预测,在给定不同载荷谱参数、不同损伤压痕位置与深度的情况下,得到各参数影响损伤钻杆疲劳寿命循环次数的规律。结果表明：较高水平的平均应力与应力幅会大幅度降低损伤钻杆的疲劳寿命;损伤压痕位于内加厚过渡段消失点时,损伤疲劳钻杆寿命循环次数最小。该结果为钻杆的探伤检修及判废提供了理论指导。     

H2S应力腐蚀对16MnR钢冲击韧性的影响研究

为了研究应力腐蚀损伤程度的描述方法，通过分析16MnR试样在饱和H2S溶液中不同程度的硫化氢应力腐蚀损伤的冲击韧性，采用NACE标准弯曲粱试验法，揭示了硫化氢应力腐蚀损伤程度的不同，冲击韧性变化规律。试验结果表明，随着硫化氢应力腐蚀损伤程度的增加，冲击韧性呈总体下降趋势。当硫化氢应力腐蚀损伤时间达到应力腐蚀断裂时间的0．5倍时，试样开始出现宏观裂纹。同时，也为从损伤角度研究其它钢材提供了一种尝试方法。     

塔式起重机顶升过程中调平衡安全评估方法研究

在塔式起重机顶升过程中,依靠操作人员的观察来判断塔式起重机上部是否处于顶升平衡状态,该安全评判存在因人而异、因时而异的可能性,易造成拆装标准节困难和顶升液压系统故障。文中建立了塔式起重机调平衡的特征模型,即塔式起重机顶升平衡状态特征点在顶升调平横过程中的轨迹在一个随塔身高度变化(包括零点)的平行于空载点与零点连线的矩形区域内,理论平衡点是零点对应的幅度位置点。平衡状态下塔式起重机顶端特征点轨迹会在所建特征模型区域内,不平衡状态下塔式起重机顶端特征点轨迹会在所建特征模型区域外,以此来判断塔式起重机是否处于安全顶升状态,达到顶升平衡时塔式起重机顶端特征点轨迹距空载点的距离最短。文中所述调平衡安全评估法可为塔式起重机在顶升过程提供准确有效的小车平衡位置,减少顶升过程的人为失误,提高塔式起重机安拆过程安全性。     

起重机械使用中的应力测试技术

起重机在车间频繁启动制停、高频率的使用状况下,受力部件钢结构表面会出现裂纹、腐蚀、变形的情况,这些缺陷在一定程度上将影响起重机的结构强度,尤其是使用时间超过十年的起重机,工作中易受到恶劣工作环境的腐蚀,影响工作安全。此外,使用时间趋近于设计寿命的或停用超过一年的起重设备,使用者应进行起重机的应力试验,避免以上缺陷引起安全事故,本文将运用应力测试技术分析起重机主要受力部件。     

风力发电机组用变桨轴承外圈断裂的原因

风力发电机组用变桨轴承外圈在使用一段时间后发生断裂,通过宏观检查、化学成分分析、力学性能测试、断口形貌和显微组织观察等方法分析了断裂原因。结果表明:轴承外圈断裂性质为疲劳断裂;螺栓孔内表面在腐蚀介质作用下产生点蚀坑,形成应力集中点,在较大外力作用下,在应力集中明显的点蚀坑处萌生裂纹并诱发疲劳断裂。     

塔式起重机地震响应的时程分析

以QTZ315型塔式起重机为研究对象,利用有限元软件ABAQUS研究塔式起重机的自振特性,得出塔式起重机的前5阶固有频率。通过试验提取3点应力,以验证有限元模型的准确性。对塔式起重机施加El-centro地震波,用非线性时程分析法计算塔式起重机在空载和加载状态下,塔式起重机对地震载荷的响应情况。结果表明,在7度多遇地震波作用下,起重臂与塔身连接点的应力和位移随起吊载荷的增加而增加,且变化趋势一致;起吊重量为1.5 t时,起重机因强度失效而发生折断,刚度仍有较大余量。分析结果可为塔式起重机安全使用和合理设计提供参考。     

海上平台起重机臂架点腐蚀应力分析与研究

由于海洋腐蚀环境的影响,服役20年以上的海上平台起重机臂架腐蚀严重,力学性能降低,威胁作业安全。为了量化计算腐蚀程度对力学性能的影响,根据点腐蚀原理,利用有限元建立了臂架弦杆和腹杆局部单点腐蚀和双点腐蚀实体模型。通过建立多腐蚀宽度和深度的腐蚀点对局部应力的影响,利用不同排列方式、不同腐蚀深度率及不同间距的双点腐蚀对弦杆和腹杆局部应力的影响及其相互影响分析,得到了两腐蚀点应力集中互不影响的极限影响参数值。     

基于ANSYS的塔式起重机整机结构有限元分析

应用ANSYS软件对塔式起重机整机结构进行分析,得出在三种典型工况下的应力及位移结果,为塔式起重机设计的改进提供理论依据。     

塔式起重机钢结构损坏因素及措施研究

随着社会的不断发展,我国的建筑行业也在不断进步。在建筑行业中,塔式起重机是常用的一种机械设备,它对建筑施工的有效进行以及安全进行起着至关重要的作用。塔式起重机由于在建筑工程中使用频繁,会出现损坏的问题,对其维修和养护是十分重要的,它影响着工程施工的质量与进度,需要进行关注。本文将针对塔式起重机钢结构损坏因素及措施进行分析和研究。     

基于ARX模型的塔式起重机结构状态检测

针对塔式起重机的健康检测,提出了一种以塔式起重机下标准节节点的位移作输入,上标准节的节点位移作为输出建立ARX模型检测其结构状态的方法,结合统计识别技术完成结构的状态诊断。文中根据实验室已有的微型塔式起重机建立有限元计算模型,对模型施加激励载荷,获得塔式起重机在完好和损伤状态的位移信号,选择辨识度较好的ARX模型,定义模型的损伤特征参数,由完好状态的动态响应形成状态判断的参考,分析损伤状态的响应信号与正常结构的差别,进而通过统计分析的方法进行结构状态的诊断。     

单螺栓预紧力对塔身顶端位移的影响研究

为研究单螺栓预紧力变化对塔式起重机顶端位移的影响,实现塔式起重机的在线安全评估和检测,文中基于多尺度建模策略,应用Ansys有限元软件对塔式起重机进行APDL参数化建模,具体包括对塔身联接螺栓部位采用实体单元精细建模,其余部位建立宏观尺度的梁杆模型,并采用创建刚性区域法装配成整机模型;通过对起重臂旋转和单螺栓预紧力变化...     

由塔式起重机运行数据载荷到结构应力点的计算方法

以塔式起重机实际工作载荷数据为基础,通过简单的数据处理,得出所需数据载荷,并以实际工作的塔式起重机臂架结构为例,运用经典结构力学计算出各杆件的内力应力,得出其计算通式;再利用VB语言结合Excel和Access编写计算软件,对塔式起重机的工作数据载荷进行处理。本方法快速有效地解决了塔式起重机运行数据载荷到结构应力点的计算问题。