桁架臂K型管接头寿命评估方法的对比分析与研究

蔡福海,金三强,王 欣

(大连理工大学机械工程学院辽宁大连116023)

桁架臂K型管接头寿命评估方法的对比分析与研究

蔡福海,金三强,王 欣

(大连理工大学机械工程学院辽宁大连116023)

以国外通用疲劳设计标准ABS,DNV,BS7608,ASME,IIW等为依据,总结对比了起重机桁架臂K型管接头疲劳评估的方法.通过对比可知,国外标准中没有给出名义应力法对应的S-N曲线,热点应力法成为其疲劳寿命评估的主要方法.ABS,DNV,BS7608标准中推荐的表面外推热点应力法与提供的管接头S-N曲线基本一致;ASME中给出的网格不敏感结构热点应力法即Battelle结构应力法也适用于管接头.同规格K型管接头在5种不同网格大小下的有限元应力计算结果的对比表明：相对于ABS，DNV，BS7608标准中的外推热点应力法,ASME标准中的Battelle结构应力法对网格有更强的适应性.

桁架臂; K型管; 疲劳设计标准; 热点应力

桁架臂起重机是一种广泛应用于国民经济各个领域的起重设备.近几年国内发生了一些臂架断裂事故,使其安全性受到越来越多业界人士的关注.臂架是履带起重机的重要承载构件,经常承受交变载荷的作用,疲劳破坏是其主要的失效形式之一.根据《GB/T3811起重机设计规范》,起重机设计寿命(即工作循环次数)在104数量级(起重机不经常使用的情况)到106数量级(经常使用)之间,属于高周疲劳范围.高周疲劳评估方法主要有两种,一种是基于S-N曲线的方法,另一种是基于断裂力学的方法.由于断裂力学只能计算裂纹扩展寿命,因此来源……