考虑移动载荷的起重机主梁整体疲劳寿命场仿真

摘要

疲劳强度是起重机金属结构设计的重要内容之一,移动载荷是引发起重机金属结构承受循环应力的主要因素.现有的起重机金属结构疲劳评定中通常忽略了移动载荷的影响,导致寿命预测结果误差很大.为此,文中首先分析了移动载荷在典型起重机工作循环过程中的作用,发现一个起重机工作循环常常包含多个应力循环,致使实际计算点的寿命预测值成倍减小.其次,提出了一种脉冲载荷叠加的移动载荷处理方法,针对某通用桥式起重机主梁结构中的主要焊缝,基于等效结构应力法计算并获得了主梁结构的整体疲劳寿命场.研究表明:脉冲载荷叠加法和等效结构应力法相结合,能够有效反映移动载荷对焊接结构疲劳寿命的影响,获得较准确的整体疲劳寿命场;主腹板下方的连接焊缝对应跨中区段和端部变截面区段的大隔板位置是起重机主梁结构的疲劳薄弱点,且裂纹更易萌生于腹板侧焊趾,在实际检测时应予以足够重视.