Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Метод расчета сварных элементов балок с рельсом над стенкой на сопротивление усталости Хуан Пин

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Хуан Пин. Метод расчета сварных элементов балок с рельсом над стенкой на сопротивление усталости : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.05.05 / Санкт-Петербург. гос. техн. ун-т.- Санкт-Петербург, 1996.- 17 с.: ил. РГБ ОД, 9 97-2/4138-9

Введение к работе

Актуальность работы.. Балки, стенки которых испытывают сосредоточенное воздействие ходовых колес, имеют широкое распространение. К ним относятся подкрановые Оалки цехов машинострительных и металлургических предприятий, главные Оалки мостовых, козловых кранов и мостовых перегружателей при соответствующем исполнении, криволинейные Оалки оголовков порталов и поворотных тележек. Как правило, они имеют свзрное двутавровое или короОчатое сечение с расположением рельса над стенкой. При условиях эксплуатации, характерных для групп режима раСоты 6...8К, в этих балках, как показывают обязательные периодические обследования, наблюдаются многочисленные усталостные трещины. Характерной особенностью балок с рельсом над стенкой является то, что усталостные трецщш в них появляются прежде всего в сварных соединениях стенки с верхним поясом, испытывающих циклическое сжатие от внешних нагрузок, и растут вдоль сварных швов. Инициируются трещины в околошовных зонах или неігооварах поясных швов, а также у коротких ребер жесткости.

Проблема повышения долговечности таких балок обеспечивается совершенствованием уровня расчетного аппарата на стадии проектирования, с одной стороны, и качеством изготовления, монтажа и эксплуатации, с другой стороны.

Принятые в настоящее время методики расчета балок с рельсом над стенкой на сопротивление усталости не отражают в более или менее значительной (для соотьетствуюкек методики) степени влияния основных факторов и стадий повреждения. Необходимость совершенствования расчетного обеспечения долговечности рассматриваемых конструкций обусловлена еще и тем, что их усталостные испытания требуит уникального оборудования и значительных затрат.

Целью работа является разработка математической модели, алгоритма и программы,, расчета характеристик сопротивления _ усталости сварных балок с рельсом над стенкой с учетом фактического напряженно-деформированного состояния околотовнсй зоны и оценки долговечности на стадии зарождения и развития трещины. Н&учную новизну работы составляют:

- математическая модель формирования и развития усталостной трещины в поле ' сжимающих деформаций и напряжений от внешней

Автор выражает благодарность доценту К.П.Манжуле за оказанные научные консультации

нагрузки и растягивающих сварочных остаточных напряжений!

- расчетные зависимости для определения размера зоны повреж-
давдих напряжений и деформаций в зависимости о* уровня и
направления действия сжимающих, изгибных и остаточных напряжений в
подрельсовом узле і

- расчетные зависимости для определения коэффициентов
подобия напряженно-деформированного состояния гладких образцов-ими
таторов металлу околошовной зоны (ОШЗ) сварного соединения стенки с
верхним ПОЯСОМ і '

результаты исследований методом конечных элементов (МКЭ) напряженно-деформированного состояния двутавровых и коробчатых балок с рельсом над стенкой и расчетные зависимости для определения коэффициентов концентрации и градиентов упругих напряжений в под-рельсовых узлах при сжатии и изгибе;

расчетные зависимости оценки коэффициентов интенсивности напряжений для трещин в крестовом и тавровом соединениях от действия сварочных остаточных напряжений!

метод и программа рассчета кривых усталости сварных элементов балок с рельсом над стенкой на момент зарождения макротрещиш и достижения ею критических размеров.

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается применением апробированных методов сопротивления усталости, механики разрушения, конечных элементов, сравнением численных решений частных задач с известными результатами аналитических и экспериментальных исследований, проверкой соответствия предложенных математических моделей и метода расчета экспериментальным данным.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные математические модели и метод расчета характеристик сопротивления усталости балок с рельсом над стенкой реализованы в виде программного продукта и обеспечивают возможность инженеру поьысить их долговечность подбором оптимальных параметров конструктивно-тохно-логического исполнения, сократить объемы экпериментальных исследований. Приведены практические рекомендации о границах использования известных теоретических решений, о значениях боковых сил и эксцентриситетов.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на республиканской научно-технический конференции "Строительные машины них использование в современных условиях"{Санкт-Петербург, 23-24 мая 1995 г.), международной конференции "Научно-технические проб-

лемы прогнозирования надежности и долговечности металлических конструкций и методы их решения" ( Санкт-ПетерОург. 28-30 ноября 1995 г.).

Публикации. Основные результаты исследований отражены в 3 печатных работах.

Структура и объем работы. диссертация состоит из введения, пяти глав,, заключения, списка литературы (185 наименований), приложения и содержит 231 страницу, включая 27 таблиц и 63 рисунка.