含缺陷起重机箱形梁结构断裂分析与有限元仿真

来源期刊：机械设计与制造2016年第4期

论文作者：熊刚 吴晓 罗友红 温明亮

文章页码：207 - 425

关键词：起重机;箱形梁;疲劳裂纹;断裂力学;有限元分析;应力强度因子;

摘    要：针对起重机箱形梁结构的高发性疲劳裂纹,以线弹性断裂力学理论为基础,结合集装箱门式起重机实际裂纹扩展机理和整机的有限元结果,推算出典型工况下应力强度因子的理论值;利用ANSYS的Shell-Solid子模型技术和参数化设计语言（APDL）,建立参数化的裂纹子模型。通过有限元分析,研究箱形梁下盖板从中心裂纹扩展至边裂纹情况下的应力分布情况。再利用KCALC后处理命令得到应力强度因子的有限元值,与理论值比较分析。并深入地研究了裂纹参数、主腹板厚度和下盖板厚度等对应力强度因子的影响。为起重机箱形梁结构设计和安全评定提供依据,具有重要的工程实用价值和理论意义。