岸边集装箱起重机金属结构疲劳寿命研究

以岸边集装箱起重机为研究对象，研究在产品设计阶段对金属结构疲劳寿命进行预测的基本计算方法，并编制计算程序，对结构在一定工作条件下的疲劳寿命进行计算分析。     

圆锥壳大型开孔围栏焊缝裂纹疲劳寿命分析北大核心CSCD

[目的]旨在研究受均布压载荷的圆锥壳大型开孔围栏焊缝结构中的疲劳寿命问题。[方法]以某水下耐压结构模型作为研究对象,构建有限元模型,使用结构应变方法获取该结构的疲劳危险点并计算该点处疲劳寿命。将计算结果与该水下耐压结构模型的试验数据进行对比,验证结构应变方法在此类结构疲劳寿命评估中的准确性。[结果]结果表明,结构应力最大部位出现在围栏焊缝靠近模型大端一侧,与试验中疲劳裂纹出现位置一致。结构应变方法计算得到的疲劳寿命与实际试验结果基本吻合,实际试验中的疲劳数据落在主e-N曲线的一条窄带上;围栏焊缝危险点处正向结构应力远大于切向结构应力。[结论]结构应变方法可以较好地解释圆锥壳大型开孔围栏焊缝结构的疲劳寿命问题,在此类载荷条件下,危险点处初始裂纹应当为一型。     

基于ANSYS的岸边集装箱起重机有限元分析

为了分析岸边集装箱起重机主体钢结构的强度、刚度和使用寿命,采用ANSYS有限元分析软件对岸边集装箱起重机进行有限元分析。采用Shell单元和Beam单元相结合的方法对结构进行建模,并对有限元结果进行分析。有限元计算结果表明,模型应力最大处位于连接铰点几何形状突变处附近。在前大梁与拉杆的连接部位添加加强板,改进后结构强度满足使用要求。对结构进行疲劳分析,结果表明前大梁累积损伤值最大。     

桥式起重机金属结构剩余安全使用期限估算

起重机的金属结构件在使用若干年后疲劳寿命会有所下降,直接影响起重机的安全使用,需要作出合理评估;根据广泛应用的抗疲劳设计方法,论述起重机寿命的疲劳分析估计法,以已使用30多年的某桥式起重机为例进行相关寿命计算,并对其剩余安全使用期限提出建议。     

基于BS5400的岸边集装箱起重机疲劳分析

以岸边集装箱起重机为研究对象,基于现代疲劳分析理论,利用有限元分析软件ANSYS,参考BS5400疲劳算法,对其实际结构进行模拟,并进行疲劳分析,给出计算结果,解决了实际工程的需要。     

岸边集装箱起重机金属结构数值仿真

以岸边集装箱起重机金属结构作为计算模型，依据(欧洲起重机械设计规范)(FEM)，以及岸边集装箱的具体工作工况对起重机进行载荷组合计算。利用ANSYS有限元软件进行数值仿真，采用多种单元混合建立模型。该模型对起重机的静强度、刚度以及工作工况下由于大车、小车起制动所引起的冲击载荷、非工作风下起重机的强度和应力等进行综合分析。还利用大位移非线性方法对起重机前拉杆进行了计算分析。     

基于累积塑性破坏的船体板低周疲劳裂纹扩展寿命研究

船体板的总体断裂破坏往往是低周疲劳破坏与累积塑性破坏两种破坏模式耦合作用的结果,故在船体板低周疲劳裂纹扩展寿命评估中,其基于累积塑性应变的船体板低周疲劳裂纹扩展寿命分析能够更为符合实际地评估船体板的总体断裂承载能力。船体板低周疲劳裂纹扩展寿命由宏观可检测裂纹扩展到临界裂纹而发生破坏这段区间的寿命。船体在实际航行中受到多次波浪外载作用而使其进入塑性变形不断累积或不断反复的破坏过程,并最终导致低周疲劳裂纹的萌生及扩展而使结构破坏,其破坏形式分别对应于增量塑性变形破坏（或棘轮效应）或交变塑性变形破坏（或低周疲劳）。局部塑性变形的累积会加剧低周疲劳裂纹不断扩展,因而基于累积塑性破坏研究船体板低周疲劳扩展寿命更为合理。文中以船体板单次循环载荷后塑性应变大小为基础,依据累积递增塑性破坏过程及弹塑性理论,计算经过N次变幅循环载荷后船体板累积塑性应变值,结合循环应力—应变曲线获得相应的稳定的迟滞回线,确定裂纹尖端应力应变曲线及确定相关塑性参量并依据选取的断裂判据判定裂纹扩展。建立循环载荷下基于累积递增塑性破坏的船体板低周疲劳裂纹扩展寿命的计算模型考虑应力比对此裂纹扩展寿命计算模型的影响。由该方法计算出的疲劳裂纹扩展寿命将对正确预估船舶结构的低周疲劳强度从而提高船舶安全性有重要意义。     

海上风机支撑结构的时域和频域疲劳对比研究

对海上风机支撑结构进行动力响应分析,求出结构危险节点的载荷谱和功率谱密度函数,结合疲劳损伤模型和Dirlik概率模型,分别在时域和频域内对支撑结构进行疲劳寿命分析。由于时域法计算疲劳寿命需进行应力循环计数,这一过程需处理的数据庞大,耗时长。频域法省去应力循环计数,代之以概率密度函数,可相对准确、快速地计算结构的疲劳寿命。分析结果表明,采用Dirlik概率模型的频域分析法能较准确地反映海上风机支撑结构在随机载荷作用下的疲劳损伤情况,计算结果误差在可接受范围内。     

基于累积塑性破坏的船体缺口板低周疲劳裂纹萌生寿命研究

结合循环应力-应变曲线,获得N次载荷循环后船体缺口板累积塑性应变值,根据Neuber公式和Manson-Coffin方程建立了循环载荷下基于累积递增塑性破坏的船体缺口板低周疲劳裂纹萌生寿命的计算模型。通过有限元计算讨论了循环载荷的平均应力、应力幅值、应力比及尺寸效应的影响;所建立模型的计算结果与已有实验结果基本吻合;对合理预估单轴循环载荷下缺口板的低周疲劳裂纹萌生寿命以及提高船舶安全性有重要意义。     

复杂载荷作用下潜艇结构疲劳裂纹扩展预报方法

统一疲劳裂纹扩展模型是课题组在McEvily模型基础上提出来的,它将疲劳裂纹扩展的3个扩展区域统一起来,并能解释更多的疲劳试验现象.本文介绍了统一疲劳裂纹扩展模型的基本表达式.将此模型与焊缝焊趾表面裂纹应力强度因子的计算方法结合起来,探讨复杂载荷作用下潜艇结构疲劳裂纹扩展预报方法.将服从Weibull分布的随机载荷系列编排为升序、降序载荷谱及随机载荷谱,预报潜艇锥柱结合壳焊缝焊趾处表面裂纹在3种载荷谱下的疲劳裂纹扩展情况,并分析随机载荷谱下载荷次序效应及初始裂纹尺寸对疲劳裂纹扩展行为的影响.结果表明,载荷次序效应对潜艇结构疲劳寿命的影响很明显,且合理的确定初始裂纹尺寸对潜艇结构的疲劳寿命预报是非常重要的.     

不同工况对克令吊舱口角隅应力的影响

利用MSC Patran和MSC Nastran软件对3 750 TEU集装箱船舱口角隅进行结构强度有限元细化分析,主要研究了克令吊在5种危险工况作用下,舱口角隅的应力集中问题,为舱口角隅疲劳分析提供了计算依据。     

针对船舶大型化开发的3种新型岸桥

为适应集装箱船舶的大型化,ZPMC 设计制造了可以大幅度提高装卸效率的双40 ft 箱岸桥、双小车 岸桥和双40 ft 箱双小车岸桥。本文介绍这3种新型岸桥的构造和技术特点。     

新型双小车岸边集装箱起重机技术特点及应用前景展望

本文简述了双小车岸边集装箱起重机发展历史以及新型双小车岸边集装箱起重机应用现况 ,详细论述新型双小车岸边集装箱起重机技术特点 ,以及应用要点 ,最后对其应用前景作出展望     

大型集装箱船高强度厚钢甲板安全寿命评估方法

疲劳是船舶与海洋工程结构破坏的主要模式之一.高强度钢的应用使得结构的疲劳问题更加突出.对于采用以高强度厚钢板为甲板的大型集装箱船来说,有必要进行高强度厚钢板的焊接缺陷部位安全寿命评估方法研究.以应力范围的长期分布服从两参数Weibull分布的随机载荷为疲劳载荷,裂纹扩展率采用单一曲线模型预报裂纹在任意时刻的尺寸,结合应力强度因子并参考应力计算方法和失效评估图技术提出一套计算集装箱船高强度钢厚钢板安全寿命评估的方法.通过编制计算程序,对某集装箱船甲板进行安全寿命计算.最后,分析疲劳载荷谱对安全寿命的影响.计算结果表明：载荷回复期的长短和Weibull分布的形状参数的取值都会极大影响结构疲劳安全寿命.     

岸边集装箱起重机的大型化及其影响

为适应船舶不断大型化的要求,岸边集装箱起重机也不断大型化,相应地对码头结构强度提出了更高的要求.岸边集装箱起重机的大型化以前伸距的增加为标志,其对码头强度的要求体现在轮压上.本文根据相关统计数据和资料,给出这两个参数的有关分析结果.     

支线集装箱船整船强度和疲劳有限元分析

在分析UR S11A和S34生效后的集装箱船整船屈服、屈曲要求的基础上,以1艘支线集装箱船为对象,计算得到目标船整船结构各个计算工况下的应力分布,完成整船屈服、屈曲强度评估和疲劳筛选及评估,分析发现支线集装箱船艏、艉非货舱区域结构和货舱区域的横向结构,以及整船重点区域的疲劳问题不容忽视。在设计时,对上述区域结构应重点关注,必要时建议选择装载手册中最危险的工况开展整船屈服、屈曲和疲劳评估并作适当加强。     

大型岸桥与船舶大型化

分析集装箱船舶大型化的发展和制约因素,提出大型岸桥主参数的选择原则,并给出推荐值,指出 港口岸桥主参数不必过大,国内一些港口所用岸桥的规格已超出需要,大型高效岸桥的选用也应慎重,因为尚有大 量的实际操作问题需要研究和解决。     

集卡防吊起技术方案探讨

作为轮胎吊、轨道吊、岸桥等起重集装箱的特种设备,如何确保司机在中控室远程装卸集装箱时,保障集卡车辆的安全就显得尤为重要。针对天津港太平洋集装箱码头RTG自动化改造项目与青岛新前湾港自动化堆场中的RTG,对集卡防吊起系统的技术方案进行分析与探讨。     

岸边集装箱起重机大型化趋势分析

为适应船舶不断大型化的要求,岸边集装箱起重机也不断大型化。岸边集装箱起重机的大型化以其前伸距的不断增加为标志,本文根据新定购岸边集装箱起重机前伸距数据,分析说明全球经济恢复阶段岸边集装箱起重机的大型化趋势。     

基于等效设计波的船体结构疲劳强度许用应力法

文章总结了中国船级社疲劳强度评估方法中的许用应力范围方法.该方法用10种主要载荷控制参数下的等效设计波作为基本的计算载荷工况,通过基本计算载荷工况进行组合后求解疲劳应力范围.推导了疲劳许用应力范围计算公式和不同概率水平下疲劳应力的转换关系.对不同S-N曲线形式的许用应力范围进行了讨论,给出了中国船级社疲劳强度许用应力范围表格.用实例进行了验证.