集裝箱裝卸橋金屬結(jié)構(gòu)疲勞裂紋控制與管理.pdf

1、疲勞破壞是港口起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)失效的主要形式，而港口起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)作為一個(gè)承載結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，它的失效不僅使起重機(jī)失去功能，而且容易導(dǎo)致重大事故，給生產(chǎn)和人身安全帶來(lái)巨大危害。本文以廈門港務(wù)集團(tuán)海天集裝箱有限公司4號(hào)集裝箱裝卸橋?yàn)槔?，深入分析了金屬結(jié)構(gòu)疲勞裂紋的控制與管理問(wèn)題。 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)價(jià)主要包括常規(guī)檢測(cè)與評(píng)價(jià)、疲勞強(qiáng)度檢測(cè)與剩余壽命估算兩個(gè)方面的內(nèi)容。論文首先根據(jù)港口機(jī)械設(shè)備管理對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)的需求，對(duì)結(jié)構(gòu)安

2、全性檢測(cè)評(píng)價(jià)的基本依據(jù)、檢測(cè)內(nèi)容及其工作規(guī)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析與總結(jié)，提出了對(duì)基本安全性檢測(cè)的指標(biāo)——構(gòu)件應(yīng)力狀況進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)對(duì)于工作時(shí)間已久的機(jī)型還應(yīng)進(jìn)行裂紋、變形、銹蝕的檢測(cè)，構(gòu)件之間連接狀態(tài)的檢查，以及主要結(jié)構(gòu)件重要截面處對(duì)接焊縫的探傷等，為港口起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的日常管理提供參考。 論文將研究的重點(diǎn)放在港口起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度檢測(cè)與剩余壽命估算問(wèn)題上。通過(guò)分析比較國(guó)內(nèi)外的各種疲勞理論和疲勞分析方法，建立了以斷裂力學(xué)和損傷力

3、學(xué)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)疲勞裂紋分析控制模型，專門應(yīng)用于港機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞裂紋的管理問(wèn)題。模型提出了界限應(yīng)力的概念，分析了影響界限應(yīng)力的主要因素，并且對(duì)不同材料類型在不同應(yīng)力循環(huán)特性下的界限應(yīng)力進(jìn)行了分析與界定。通過(guò)分析超過(guò)界限應(yīng)力水平的應(yīng)力循環(huán)，對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的臨界裂紋進(jìn)行了計(jì)算。應(yīng)用線性累計(jì)損傷理論和裂紋張開(kāi)位移COD理論，對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞裂紋從初始裂紋長(zhǎng)度擴(kuò)展到臨界裂紋長(zhǎng)度的壽命進(jìn)行了估算，以此作為制定金屬結(jié)構(gòu)巡檢點(diǎn)和巡檢周期的理論依據(jù)。

4、 論文最后將建立的結(jié)構(gòu)疲勞裂紋分析控制模型，應(yīng)用于廈門港務(wù)集團(tuán)海天集裝箱有限公司4號(hào)集裝箱裝卸橋金屬結(jié)構(gòu)的檢測(cè)。通過(guò)選取橫梁截面上的點(diǎn)、前梁懸臂端在前面與大拉桿連接處附近的點(diǎn)以及前拉桿和后拉桿上的點(diǎn)作為典型測(cè)點(diǎn)，并對(duì)以上各點(diǎn)的工作應(yīng)力情況進(jìn)行測(cè)試了分析，確定了在日常管理中的巡檢點(diǎn)和巡檢周期。 實(shí)踐證明，論文中所提出的疲勞裂紋控制與管理辦法克服了以往設(shè)備巡檢方法的盲目性，大大提高了巡檢效率與準(zhǔn)確性，為港口機(jī)械設(shè)備管理提出了新的思路