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题名基于足尺加速试验的挖掘机动臂疲劳断裂分析
被引量：2
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作者
向清怡
吕彭民
王朋辉
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机构
长安大学工程机械学院
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出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1233-1241,共9页
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基金
国家科技支撑计划课题(2015BAF07B02)
陕西省自然科学基础研究计划(2021JQ-282)资助。
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文摘
为了分析动臂正常服役期间疲劳断裂的原因,提出了动臂台架疲劳试验方案,并基于疲劳关键点损伤复现一致性原则将实测铰点多向载荷等效为单向加载载荷,且由等效载荷引起的动臂疲劳关键点计算损伤与各测点实测应力疲劳累积损伤均处于同一个数量级,相对误差在8%以内;采用由等效单向加载载荷时间历程编制而成的五级加速试验程序谱,开展了四台大中型挖掘机动臂的足尺加速加载疲劳试验,并对疲劳破坏断口进行了扫描电镜分析,结果表明,动臂疲劳寿命离散性较大,疲劳裂纹源自未焊透、未熔合、气孔等焊接缺陷引起的应力集中点,根据台架试验结果对其中一台动臂焊缝结构细节进行有针对性的改进后,疲劳寿命至少提高了1.5倍。常用国际焊接标准中BS7608-2015、IIW-2008和AWS-2015标准预测寿命比较接近,且与第2、3台动臂的台架疲劳试验结果接近,而欧洲标准EN-2005预测寿命偏长。所提台架疲劳试验能有效检验出动臂等类似结构疲劳强度薄弱部位,为结构改进提供有价值的参考。
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关键词
挖掘机
动臂
足尺加速加载试验
疲劳断裂
焊接缺陷
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Keywords
Excavator
Boom
Full-scale accelerated loading test
Fatigue fracture
Welding defects
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分类号
TH114
[机械工程—机械设计及理论]
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