基于ANSYS/FE-SAFE的造船门式起重机疲劳仿真分析

使用有限元分析软件ANSYS对300 t造船门式起重机金属结构建模并进行静力学分析,在此基础上利用FE-SAFE软件对其典型工况进行疲劳仿真分析,再利用ANSYS后处理模块获得金属结构的疲劳寿命云图,从而确定起重机结构各局部的疲劳寿命,为改进造船门式起重机结构、提高疲劳寿命提供理论基础.     

桥吊空腹副桁架主梁的剩余寿命估算

用ANSYS有限元分析软件对某桥吊空腹副桁架主梁跨中翼缘板在疲劳计算典型工况下的工作应力进行计算。根据《起重机设计规范》^[1]给出的疲劳许用应力基本值与应力集中情况等级和工作级别的关系、起重机工作级别与利用等级的关系和疲劳许应力计算公式,并利用S－N曲线基本公式,导出起重机结构“安全寿命”的估算方法。由此根据有限元计算结果分析主梁疲劳危险点的部位,推算主梁的剩余“安全寿命”。     

起重机安全状态控制的探讨

起重机的故障会引起重大的人身事故和经济损失,因此起重机的安全状态是从事安全作业时必需关注的。本文对起重机的整体构造、结构裂纹及形式、疲劳寿命、机械结构技术性能指标进行论述和分析,进而对起重机的安全状态及其控制进行探讨。     

岸边集装箱桥式起重机撑管封板疲劳开裂分析

为探究岸边集装箱桥式起重机撑管封板受载情况和焊缝危险位置的疲劳寿命,对65 t/60 m岸边集装箱桥式起重机的典型载荷工况进行分析。计算门框上水平撑管的疲劳载荷幅值,研究撑管封板焊缝的受载情况,应用S-N曲线法计算焊缝的结构应力并分析焊缝危险位置的疲劳寿命。结果表明,最大von Mises应力出现在封板与节点板端部角焊缝的焊趾上。封板焊缝危险部位的疲劳寿命无法满足岸边集装箱桥式起重机安全服役30 a的要求。     

造船门式起重机结构应力测试与对比分析

造船门式起重机由各类金属结构件焊接而成,在长期使用过程中会因疲劳出现开焊、开裂甚至断裂等现象。为了准确的对起重机疲劳寿命进行预测,验证有限元模型建立的可行度,并为后续疲劳分析提供合理的计算模型,以440 t级的造船门式起重机为研究对象,对起重机钢结构进行载荷试验,通过现场应力测试获取主梁、刚腿处的应力,并与有限元计算结果对比验证,证明该有限元模型的合理性,可为进一步的疲劳计算提供基础。     

在役港口起重机金属结构疲劳寿命估算方法研究

介绍了港口起重机金属结构疲劳寿命估算的原理和方法,即现场采集数据,应用雨流法对数据进行后处理分析,然后根据材料的P-S-N曲线获得测点部位的疲劳寿命,最后采用Miner线性累积损伤理论对金属结构的疲劳寿命进行估算.     

基于热点应力法的新型插板接头疲劳寿命评估

针对岸边集装箱起重机的一种新型插板接头,使用有限元方法研究了接头在轴力和弯矩作用下的集中系数。基于码头记录的载荷谱对应的热点应力对插板接头在200万次循环作用下的疲劳损伤进行评估,其疲劳寿命较传统插板接头提高至5.2倍,新型接头形式可供类似项目借鉴,基于热点应力法的插板接头疲劳寿命评估方法可供同行参考。     

门机金属结构的疲劳测试和安全运行管理

对门机的金属结构进行管理测试,是上海海运学院多年来所开发和研究的成果。它针对近年来发生的起重机金属结构大量的破坏事故,经过调研、测试、总结、反复实践,将近代断裂力学应用于疲劳裂纹分析,用裂纹扩展寿命代替经典疲劳理论中的剩余寿命,从而避开了装卸记录不全和有时难以记录的困难,开拓并给出了可以确定巡检部位、巡检周期、裂纹模式等管理内容。同时,其用板的超屈曲理论揭示了失稳破坏的现象和过程,建立了安全运行条件。疲劳和失稳是起重机金属结构破坏的两大主因,由此形成的     

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。     

起重机载荷谱研究综述

起重机载荷谱是进行起重机金属结构疲劳剩余寿命估算和可靠性分析的基础性数据。阐述了起重机载荷-时间历程数据获取和统计分析的基本方法以及起重机载荷谱的编制方法,综述了国内外起重机载荷谱的研究现状和成果,提出了起重机载荷谱研究的展望。     

岸桥电控驱动系统升级改造方案

为提高工作效率,消除多发故障,对使用十多年的老式岸桥进行升级改造。分析老式桥吊存在的问题,提出改造方式和选择依据。并分析方案优势。改造既提高了设备作业可靠性,又节省了采购经费,延长了设备的作业寿命。     

基于公共直流母线的轻型电动轮胎式集装箱门式起重机控制系统设计

对公共直流母线系统进行了分析,提出了基于公共直流母线技术的轻型电动轮胎式集装箱门式起重机（ERTG）控制系统设计方案。这套系统提高了ERTG的能量利用率,取得了良好的节能降耗和控制效果。     

高强度钛合金深潜器载人舱在三种不同类型载荷下的裂纹扩展预报

随着安全性要求的提高,深潜器耐压舱的疲劳寿命评估变得越来越重要。对于耐压舱,在其服役期间经历的载荷历程包括扰动疲劳载荷和相对稳定的蠕变载荷,目前尚未有公认合适的模型来描述这一载荷谱历程。传统疲劳寿命预报方法通常忽略蠕变效应导致疲劳寿命预测较大的不确定性。为了更清楚地理解这一机理,该文对深潜器耐压舱用β-退火钛合金TC4 ELI的裂纹扩展率进行了理论分析,分别引入了三种类型载荷作用下的裂纹扩展率模型。并开展了在包含过载和保载载荷的一系列循环三角载荷下的疲劳裂纹扩展试验,对理论模型进行了验证,为合理评估深海载人潜水器的疲劳寿命提供了基础。     

增加海上风电安装船起吊高度的起重机设计方法研究

为了增加船用起重机的起吊高度,采取增加起重机吊臂长度的措施来实现。本文以460t海上风电吊装运输专用船起重机为例,在其原有四节吊臂架起重机的基础上设计出五节吊臂架起重机,利用有限元分析对其进行校核设计,协同调节吊臂及人字架结构参数以满足各种工况下的工作性能,重点在于合理构建起重机的有限元模型,其中首次运用带有预紧力的弹簧单元模拟人字架端部滑轮组和吊臂背部滑轮组之间的钢丝绳连接作用,进行设计对比分析,修正五节臂架起重机的吊臂和人字架结构参数以实现其轻量化。     

斜拉桥悬拼阶段钢箱梁局部相对变形

大跨度斜拉桥主梁悬臂拼装匹配过程中,吊机作用梁段和被起吊梁段由于受力不同,相对变形存在较大差异。以苏通长江大桥为例,用空间有限元分析了悬拼阶段钢箱梁的各个相对变形,以及这些变形对桥面施工控制的影响。对悬拼法钢箱梁安装提出了一些有益的建议。     

采用矢量控制的桅杆式起重机和固定式全回转起重机的供电设计

随着变频技术的发展,在桅杆式起重机和固定式全回转起重机的异步电动机上越来越多地采用矢量控制的闭环调频技术,采用该技术的电动机可保证起重机装卸大件时的平稳运行,减少对大件设备和起重机的冲击。根据工程实例,重点介绍起重机的电气拖动方案、电动机计算电流和尖峰电流的确定方法,以及如何合理配置箱式变电站等主要技术问题,可供相关码头设计参考。     

600t起重船结构强度有限元分析

本文建立了某起重船起重结构的有限元模型。通过有限元计算,在其建造和结构强度测试之前,初步核算其结构的强度能否满足作业的要求,为结构设计提供参考。本文介绍的计算,可供起重船设计人员在设计起重船结构时参考使用。     

2×1200t双臂架变幅式起重机索力测试研究

2×1 200 t双臂架变幅式起重机是为起重船配套的1种非自行式起重机,主要用于海上风力发电设备的起吊和安装。本研究根据振动频率法,采用振动测试分析系统,对不同工况下起重机钢索的索力进行测试分析,并与设计值进行对比,为在正常工作状态和超载状态下合理、安全地使用起重机提供依据。     

多功能船主吊机区域局部强度计算

多功能船是为了满足海洋工程的发展需要所产生的特种工程船舶,实现了工程经济性与工程实用性的密切结合.借助有限元软件对多功能船主吊机区域局部结构进行分析,描述建立这种复杂不规则模型时需要运用的技巧,建立多功能船主吊机区域局部结构有限元模型,阐述多功能船主吊机区域局部结构有限元结构分析方法,以及在加载过程中应该注意的受力转换.所得到的多功能船主吊机区域局部结构有限元分析结果对同类型船舶的吊机区域局部结构设计和强度分析有一定的参考价值.