基于Battelle結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的起重機桁架臂壽命評估.pdf

1、桁架臂起重機廣泛用于國民經(jīng)濟建設(shè)的各個領(lǐng)域。桁架臂作為重要的承載構(gòu)件，經(jīng)常受到擾動載荷的作用，疲勞破壞是其主要的失效形式。根據(jù)《GB/T3811起重機設(shè)計規(guī)范》，起重機設(shè)計壽命屬于高周疲勞的范疇，來源于疲勞試驗數(shù)據(jù)的S-N曲線法是疲勞評估方法的主流。通過對比研究多個疲勞標(biāo)準(zhǔn)，如ABS、DNV、BS7608、IIW、API、AWS、ASME等，找到適用于桁架臂焊接管結(jié)構(gòu)壽命評估方法具有重要意義。結(jié)合K型管疲勞試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)基于ASME標(biāo)準(zhǔn)

2、中的Battelle結(jié)構(gòu)應(yīng)力法相比于ABS、DNV、IIW表面外推插值熱點應(yīng)力法在K型管的壽命計算中更具優(yōu)勢。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過對比研究多個疲勞標(biāo)準(zhǔn)文獻(如ABS、DNV、BS7608、IIW、API、AWS、ASME等)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的名義應(yīng)力法缺少適合起重機桁架臂管接頭對應(yīng)的疲勞試驗S-N曲線。對于管接頭的壽命評估，各標(biāo)準(zhǔn)推薦使用熱點應(yīng)力法并提供了相應(yīng)的S-N曲線，如船級社ABS、DNV、英國BS7608標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中表

3、面外推熱點應(yīng)力S-N曲線和美國標(biāo)準(zhǔn)ASME基于Battelle結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的主S-N曲線。⑵在6種不同網(wǎng)格精度的K型管模型下，基于標(biāo)準(zhǔn)中可參考的幾種不同方法計算焊趾處的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，結(jié)果表明不同方法對焊趾處結(jié)構(gòu)應(yīng)力的計算影響不大，Battelle結(jié)構(gòu)應(yīng)力法對模型網(wǎng)格精度有更強的適應(yīng)性。通過不同方法計算的壽命與試驗結(jié)果對比分析，總結(jié)了Battelle結(jié)構(gòu)應(yīng)力法的優(yōu)勢性，為起重機桁架臂壽命評估提供了參考。⑶對25t級海洋平臺起重機進行現(xiàn)場靜載和動