考虑轮压载荷的铸造起重机多轴疲劳特性分析 被引量：2

1

作者 冯梓彬 魏国前 +1 位作者 郭子贤 余震 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期1277-1282,共6页

铸造起重机金属结构是一种典型的复杂焊接结构,在移动轮压载荷和复杂焊缝几何的共同作用下,一些非常规部位时常出现疲劳裂纹。针对某在役铸造起重机主梁轨道下方T型钢与小筋板连接焊缝区域发生的密集疲劳裂损问题,采用Soild-Shell混合... 铸造起重机金属结构是一种典型的复杂焊接结构,在移动轮压载荷和复杂焊缝几何的共同作用下,一些非常规部位时常出现疲劳裂纹。针对某在役铸造起重机主梁轨道下方T型钢与小筋板连接焊缝区域发生的密集疲劳裂损问题,采用Soild-Shell混合单元和子模型技术,建立了裂损局部区域的精细有限元模型,模拟了移动轮压载荷作用下整体金属结构的完整应力时间历程,分析了裂损部位的多轴特性。采用基于临界平面法的多轴疲劳模型,计算并讨论了裂损区域的疲劳性能。结果表明:多轴应力是导致裂损部位萌生裂纹的主要原因,F-S多轴疲劳模型可以有效评估裂损部位的疲劳性能。 展开更多

关键词 铸造起重机 轮压载荷 多轴疲劳 寿命预测

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考虑非线性累积损伤的铸造起重机疲劳性能分析

2

作者 闫梦煜 魏国前 段若尘 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期977-983,共7页

针对铸造起重机在服役过程中的疲劳问题,考虑实际的疲劳载荷谱,基于非线性累积损伤原理分析其疲劳性能。首先对某钢厂在役铸造起重机的关键疲劳危险点进行了应力时间历程实测,然后基于双参数雨流计数法和Goodman等寿命方程编制了一维载... 针对铸造起重机在服役过程中的疲劳问题,考虑实际的疲劳载荷谱,基于非线性累积损伤原理分析其疲劳性能。首先对某钢厂在役铸造起重机的关键疲劳危险点进行了应力时间历程实测,然后基于双参数雨流计数法和Goodman等寿命方程编制了一维载荷谱,采用常用的线性累积损伤模型和低⁃高、高⁃低的非线性累积损伤模型,计算并分析了关键部位的损伤特性和寿命特性。结果表明,铸造起重机的疲劳载荷谱与疲劳计算点所在部位和实际服役过程密切相关;非线性累积损伤模型与常用的线性累积损伤模型相比具有较高的预测精度,采用高⁃低的载荷加载顺序可以获得更加保守的寿命预测结果。 展开更多

关键词 铸造起重机 非线性累积损伤 疲劳性能 疲劳载荷谱 服役过程

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基于鲸群优化算法的铸造起重机主梁结构轻量化设计 被引量：1

3

作者 焦国敏 陶彦飞 张远 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第5期631-634,640,共5页

本文首先介绍一种鲸群优化算法(WOA),该算法具有收敛速度快,收敛精度高的优点。根据结构理论设计的铸造起重机金属结构强度与刚度的冗余,采用WOA对铸造起重机金属结构主梁进行轻量化设计。建立了基于WOA的钢结构轻量化数学计算模型,应用... 本文首先介绍一种鲸群优化算法(WOA),该算法具有收敛速度快,收敛精度高的优点。根据结构理论设计的铸造起重机金属结构强度与刚度的冗余,采用WOA对铸造起重机金属结构主梁进行轻量化设计。建立了基于WOA的钢结构轻量化数学计算模型,应用Matlab软件基于WOA编写程序。通过程序计算出了具有安全性和经济性双重属性的结构设计参数,从而达到对铸造起重机金属结构主梁的轻量化设计,以满足在安全使用的同时降低产品成本。 展开更多

关键词 铸造起重机 主梁 鲸群优化算法 轻量化

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基于瞬态动力学的铸造起重机桥架疲劳裂纹形成寿命研究 被引量：8

4

作者 肖正明 项载毓 +2 位作者 伍星 李亚鹏 王鑫 《机械设计》 CSCD 北大核心 2015年第8期62-68,共7页

铸造起重机是钢铁冶炼工业中重要的起重运输装备,其工况环境恶劣,出现事故引发的危害大,对此类装备进行力学性能及疲劳分析显得尤为重要。文中针对200/63t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其桥架三维模型及钢包起升阶段动力学模型。通过... 铸造起重机是钢铁冶炼工业中重要的起重运输装备,其工况环境恶劣,出现事故引发的危害大,对此类装备进行力学性能及疲劳分析显得尤为重要。文中针对200/63t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其桥架三维模型及钢包起升阶段动力学模型。通过仿真获取该阶段钢丝绳的弹性力,并以其为载荷施加于铸造起重机桥架进行瞬态动力学分析。在获取桥架结构应力动态响应的基础上,提取大于阈值σd的应力幅值,并结合损伤力学建立了冲击疲劳损伤演化模型,开展冲击载荷下桥架疲劳裂纹形成寿命研究。结果表明,钢包离地瞬间至其平稳上升的20 s内铸造起重机桥架受到较强的冲击力,建立的冲击疲劳损伤演化模型能较好地估算桥架疲劳裂纹形成寿命,为铸造起重机桥架的结构优化与可靠性设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 铸造起重机 瞬态动力学 疲劳裂纹形成寿命 损伤力学 冲击疲劳损伤

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150t铸造起重机小车架裂损分析及其改进 被引量：3

5

作者 饶刚 张伟 罗会信 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第5期146-147,共2页

通过对小车架整体结构进行有限元分析,指出小车架的高应力区,分析小车架发生裂损的原因,提出改造方案并对改造方案进行有限元仿真,分析改造效果。

关键词 铸造起重机 小车架 有限元 HYPERMESH 裂损 改造

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铸造起重机主小车架底板裂损研究 被引量：3

6

作者 魏国前 李绍凯 罗会信 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第10期111-113,共3页

由于工艺的要求,铸造起重机的主小车架尺寸一般较大,这给其设计、使用和维护带来一定困难。针对某铸造起重机主小车架底板开裂的现状,采用有限元法对其满载工况进行了计算,发现底板开裂部位的确是应力较大的地方,但其应力水平远未达到... 由于工艺的要求,铸造起重机的主小车架尺寸一般较大,这给其设计、使用和维护带来一定困难。针对某铸造起重机主小车架底板开裂的现状,采用有限元法对其满载工况进行了计算,发现底板开裂部位的确是应力较大的地方,但其应力水平远未达到材料的屈服极限。通过现场应力测试,发现在主小车运行的初始阶段,横梁方向出现一个很大的应力突变,分析该应力突变是由主小车啃轨产生的,由此得出底板开裂的真正原因。 展开更多

关键词 铸造起重机 主小车架 裂纹 啃轨

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基于损伤力学的铸造起重机疲劳-蠕变寿命分析 被引量：2

7

作者 渠晓刚 徐格宁 赵海炎 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2015年第9期7-12,47,共7页

以连续损伤力学(continuum damage mechanics)理论为基础,针对铸造起重机主梁在中温及组合应力状态下的疲劳-蠕变损伤进行了研究。通过对Q235试件的中温疲劳试验,分别对扭转与拉伸状态下的铸造起重机主梁平均应变进行了分析,推导出了中... 以连续损伤力学(continuum damage mechanics)理论为基础,针对铸造起重机主梁在中温及组合应力状态下的疲劳-蠕变损伤进行了研究。通过对Q235试件的中温疲劳试验,分别对扭转与拉伸状态下的铸造起重机主梁平均应变进行了分析,推导出了中温状态下的铸造起重机主梁在组合应力状态下的疲劳-蠕变损伤交互作用的损伤模型。在此基础上,研究了铸造起重机箱型梁在损伤后的有效截面尺寸分配原则和计算依据。通过Q235试件拉伸与扭转试验,证明该疲劳-蠕变损伤模型与试验数据符合度较高。通过180/50t铸造起重机工程验证,表明该模型具有较好的寿命预测能力。 展开更多

关键词 铸造起重机 应力组合 疲劳损伤 蠕变损伤 损伤变量

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铸造起重机金属结构疲劳裂纹扩展分析 被引量：7

8

作者 徐格宁 张永才 张魏唯 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第3期13-17,共5页

针对铸造起重机服役过程中金属结构安全性问题,提出从疲劳破坏的角度分析其裂纹扩展情况。以铸造起重机金属结构为研究对象,调研分析铸造起重机的工艺流程,结合金属结构理论和雨流计数法,得到一年内主梁危险点的两参数二维应力谱,根据... 针对铸造起重机服役过程中金属结构安全性问题,提出从疲劳破坏的角度分析其裂纹扩展情况。以铸造起重机金属结构为研究对象,调研分析铸造起重机的工艺流程,结合金属结构理论和雨流计数法,得到一年内主梁危险点的两参数二维应力谱,根据线弹性断裂力学,应用Paris公式对裂纹扩展情况进行预测,根据疲劳裂纹扩展尺寸进行预测相对应的疲劳剩余寿命。以此为基础,通过Msc.Fatigue仿真软件模拟裂纹扩展增长趋势,从而预测焊接箱形梁结构的疲劳剩余寿命。以100/40t-28.5m四梁偏轨铸造起重机焊接箱形梁结构为例,其理论计算结果与仿真结果的相对误差为1.44%。结果表明:通过理论与仿真相结合的方式可较为准确的分析疲劳裂纹扩展情形,确保了疲劳剩余寿命计算结果的精确性。 展开更多

关键词 铸造起重机 裂纹 断裂力学 Msc.Fatigue 疲劳剩余寿命

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新型双梁铸造起重机的设计 被引量：1

9

作者 谢剑刚 李尧 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期122-123,共2页

普通起重机起升钢水包只有二根钢丝绳。铸造起重机起升钢水包则有四根钢丝绳,若有一根钢绳突然失效不会引起钢水包倾覆。如果工厂使用的是只有两根钢绳的普通起重机则容易造成事故。我国没有50 t以下的铸造起重机产品,于是对新型双梁铸... 普通起重机起升钢水包只有二根钢丝绳。铸造起重机起升钢水包则有四根钢丝绳,若有一根钢绳突然失效不会引起钢水包倾覆。如果工厂使用的是只有两根钢绳的普通起重机则容易造成事故。我国没有50 t以下的铸造起重机产品,于是对新型双梁铸造起重机重新进行设计,使其新设计中有四根钢绳,并且可以利用现有50 t起重机的桥架及小车架达到原四梁铸造起重机的功能和安全指标。 展开更多

关键词 新设计 铸造起重机 安全

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基于热弹耦合的铸造起重机起升过程动态特性研究 被引量：2

10

作者 黄斌 冯立霞 项载毓 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期679-686,共8页

随着钢铁冶炼工业的快速发展,铸造起重机逐渐往大型化及高速化方向发展,其桥架结构的动态特性直接关系到整机的可靠性与安全性。以200/63 t铸造起重机为研究对象,建立了铁水包起升动力学模型,分析不同起升工况下该阶段钢丝绳的张力;以... 随着钢铁冶炼工业的快速发展,铸造起重机逐渐往大型化及高速化方向发展,其桥架结构的动态特性直接关系到整机的可靠性与安全性。以200/63 t铸造起重机为研究对象,建立了铁水包起升动力学模型,分析不同起升工况下该阶段钢丝绳的张力;以铁水为热源及热辐射和热传导为传热方式,分析铁水包起升阶段桥架温度场;采用热弹耦合方法,加载桥架模型的节点温度,并以实际工况下的钢丝绳张力与主小车自重之和为载荷,对桥架进行瞬态动力学分析。结果表明,铁水包的起升位置及起升速度对钢丝绳的动态特性均有较大影响;桥架温度场随着铁水包的提升呈非线性变化,铁水包起升速度越快,桥架温度场的变化越明显;采用热弹耦合分析方法较准确地反应铁水包起升阶段桥架结构的动态应力及振动特性,为铸造起重机桥架的结构可靠性设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 铸造起重机 起升动力学 动态应力 结构振动 热弹耦合

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铸造起重机金属结构的疲劳评定方法研究 被引量：3

11

作者 魏国前 施棋博 刘京 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第9期128-131,共4页

铸造起重机金属结构的疲劳裂纹源主要位于构造形状突变区域的焊趾部位,裂纹从焊趾处萌生并扩展,因此必须引入局部应力概念对其进行疲劳评定。针对某在役铸造起重机金属结构,分别采用基于中值主S-N曲线的等效结构应力法和基于等效结构应... 铸造起重机金属结构的疲劳裂纹源主要位于构造形状突变区域的焊趾部位,裂纹从焊趾处萌生并扩展,因此必须引入局部应力概念对其进行疲劳评定。针对某在役铸造起重机金属结构,分别采用基于中值主S-N曲线的等效结构应力法和基于等效结构应力强度因子的断裂力学法,估算了端梁结构4条主焊缝危险点的疲劳寿命。结合铸造起重机实测裂纹数据进行了反推计算,获得了等效结构应力法的适用S-N曲线和断裂力学法的适用初始裂纹表面长度。研究表明,常规参数的等效结构应力法和断裂力学法是一般焊接结构疲劳评定的有效方法,但针对焊缝质量有特殊要求的重要焊接结构,必须采用合理的参数才能获得较准确的估算结果。 展开更多

关键词 铸造起重机 疲劳评定 等效结构应力 等效结构应力强度因子

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冲击载荷下铸造起重机主梁疲劳裂纹扩展寿命研究 被引量：9

12

作者 项载毓 肖正明 +2 位作者 伍星 高湘源 王鑫 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期718-724,共7页

铸造起重机是冶金工业中常用起重运输装备,其工况环境恶劣,出现故障引发的事故危害较大,对该类装备进行准确的力学性能及疲劳分析显得非常重要。针对200/63 t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其合理的桥架三维模型与动力学模型,基于实际... 铸造起重机是冶金工业中常用起重运输装备,其工况环境恶劣,出现故障引发的事故危害较大,对该类装备进行准确的力学性能及疲劳分析显得非常重要。针对200/63 t四梁四轨双小车铸造起重机,建立其合理的桥架三维模型与动力学模型,基于实际载荷特性及动态参数分析,通过合理的结构简化与边界条件设置,运用Ansys软件对起重机桥架进行瞬态动力学分析。在获取准确的主梁结构危险单元应力动态响应的基础上,结合线弹性断裂力学理论,开展冲击载荷下主梁疲劳裂纹扩展寿命研究,为起重机结构优化与可靠性设计提供理论依据。 展开更多

关键词 铸造起重机 瞬态动力学 疲劳裂纹扩展寿命 断裂力学 冲击载荷

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350 t铸造起重机主梁端部开裂机理研究 被引量：3

13

作者 王晓曦 罗会信 +2 位作者 党章 徐卫文 章勤奋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1230-1233,共4页

以某炼钢厂连铸车间炉前350 t铸造起重机为研究对象,针对吊车主梁端部出现裂纹的问题,结合现场压力测试及有限元仿真对问题进行分析并提出加固方案。通过应力实测对有限元计算结果进行验证,验证有限元模型正确后对主梁端部最危险的工况... 以某炼钢厂连铸车间炉前350 t铸造起重机为研究对象,针对吊车主梁端部出现裂纹的问题,结合现场压力测试及有限元仿真对问题进行分析并提出加固方案。通过应力实测对有限元计算结果进行验证,验证有限元模型正确后对主梁端部最危险的工况进行静应力分析,有限元计算结果表明,最大应力出现在主梁端部。结合实际观察情况,以有限元计算结果为依据,认为主梁端部弯板弧度较小、端梁下盖板与主梁端部弯板对接焊缝在该处交叉,使得该处应力集中较大,从而导致起重机主梁端部产生裂纹。最后结合实际问题提出加固方案,并通过有限元计算结果可知加固效果十分显著。 展开更多

关键词 铸造起重机 主梁端部 裂纹 有限元 加固

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铸造起重机主梁腹板裂纹分析与疲劳寿命研究 被引量：4

14

作者 谢英杰 罗会信 +1 位作者 徐卫文 章勤奋 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第4期108-110,共3页

针对某炼钢厂连铸车间铸造起重机主梁主腹板和横隔板的焊接部位出现的开裂现象,对主梁上盖板、腹板与隔板连接的主焊缝进行超声波无损探伤检测裂纹形态与分布情况,根据起重机实际工作条件和出现裂纹部位的受力状况,结合对危险部位的应... 针对某炼钢厂连铸车间铸造起重机主梁主腹板和横隔板的焊接部位出现的开裂现象,对主梁上盖板、腹板与隔板连接的主焊缝进行超声波无损探伤检测裂纹形态与分布情况,根据起重机实际工作条件和出现裂纹部位的受力状况,结合对危险部位的应力水平以动态应力的现场测试分析结构的力学性能和裂纹产生的原因,分析表明腹板产生裂纹部位抗疲劳强度不足。依据铸造起重机在一个工作循环下的应力信号,应用名义应立法结合Miner线性损伤累计理论计算铸测点部位的疲劳寿命,通过对危险部位疲劳寿命相对准确的估算,为设备的日常维护提供参考。 展开更多

关键词 铸造起重机 裂纹 Miner理论 疲劳寿命

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铸造起重机铁水包运输过程偏摆特性研究 被引量：2

15

作者 冯立霞 秦振清 +2 位作者 项载毓 王永树 黄斌 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第10期67-74,共8页

起重机作为钢铁冶炼厂房高温铁水包主要搬运设备,工作过程中铁水包偏摆特性分析显得尤为重要。针对铁水包运输过程铁水包摆动问题,建立其偏摆非线性系统模型,基于SIMULINK研究了主小车位置、铁水包起升高度及钢丝绳倍率对系统偏摆特性... 起重机作为钢铁冶炼厂房高温铁水包主要搬运设备,工作过程中铁水包偏摆特性分析显得尤为重要。针对铁水包运输过程铁水包摆动问题,建立其偏摆非线性系统模型,基于SIMULINK研究了主小车位置、铁水包起升高度及钢丝绳倍率对系统偏摆特性的影响。研究结果表明,主小车位置对钢丝绳变形和摆角具有显著影响,靠近于桥架端部,二者衰减至稳定值所需时间较长;起升高度对铁水包运输过程偏摆特性时间历程的影响不大,而决定了响应频率;钢丝绳倍率越小,钢丝绳系统振动越明显。研究结果有助于铸造起重机操作规范制定及偏摆控制策略选取,也可为其设计与制造提供参考。 展开更多

关键词 铸造起重机 铁水包 非线性动力学 偏摆系统

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太重450t的铸造起重机制造完工

16

《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2005年第5期16-16,共1页

关键词 铸造起重机 完工 太重集团公司 生产制造 宝钢集团 起重量

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铸造桥式起重机卷筒轴断裂失效分析 被引量：2

17

作者 李艳 向东 +1 位作者 韦尧中 王君英 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期351-356,360,共7页

针对某50/10t铸造桥式起重机卷筒轴断裂失效分析案例,结合断口形貌分析、材料金相组织分析、加工过程分析,全面排查了卷筒轴断裂失效的原因,搭建了铸造桥式起重机的动力学分析模型,计算了传动链中卷筒及钢丝绳的动态载荷,并分析了动载... 针对某50/10t铸造桥式起重机卷筒轴断裂失效分析案例,结合断口形貌分析、材料金相组织分析、加工过程分析,全面排查了卷筒轴断裂失效的原因,搭建了铸造桥式起重机的动力学分析模型,计算了传动链中卷筒及钢丝绳的动态载荷,并分析了动载作用下卷筒的结构强度及卷筒轴的疲劳寿命。结果表明,该起卷筒轴断裂失效事故中,卷筒轴的结构硬度、材料组织良好,卷筒轴过渡圆角处会产生明显应力集中,周期性动载产生的交变应力会导致桥式起重机卷筒轴疲劳寿命大大减小,属于高名义应力的旋转弯曲疲劳断裂。 展开更多

关键词 铸造桥式起重机 卷筒轴 断裂 失效分析

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起重机主梁裂纹补强板长度的研究

18

作者 纪卫 谢剑刚 《武汉科技大学学报》 CAS 2002年第3期277-279,共3页

采用ANSYS有限元程序分析软件 ,对出现裂纹的起重机主梁的不同长度补强板进行分析 ,研究了起重机主梁应力及变形情况。结果表明 ,只有采用一定长度的补强板 ,才可消除起重机主梁裂纹的扩展趋势 。

关键词 主梁 ANSYS有限元程序 裂纹补强板 长度 安全 裂纹扩展 应力强度因子 铸造起重机

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450t/80t吊车舱口板开裂机理研究及对策 被引量：1

19

作者 孙涛 罗会信 +1 位作者 党章 陈驰中 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第9期155-157,共3页

以某炼钢厂连铸车间炉前450t/80t铸造起重机为研究对象,针对吊车主梁舱口板过渡圆角处出现裂纹的问题,运用有限元技术对铸造起重机桥架结构进行仿真分析。首先对起重机桥架整体CAE建模,并与实测结果进行对比,验证有限元模型正确后对舱... 以某炼钢厂连铸车间炉前450t/80t铸造起重机为研究对象,针对吊车主梁舱口板过渡圆角处出现裂纹的问题,运用有限元技术对铸造起重机桥架结构进行仿真分析。首先对起重机桥架整体CAE建模,并与实测结果进行对比,验证有限元模型正确后对舱口板最危险的工况进行静应力分析。计算结果表明,舱口板最大应力处即为裂纹所在位置。结合实际观察情况,以有限元计算结果为依据,认为舱口板过渡圆角处的局部应力较大且截面框架薄弱是造成该处开裂的主要原因。最后提出加固方案,由计算结果可知加固效果明显。 展开更多

关键词 铸造起重机 舱口板 裂纹 有限元 加固

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