关于轮胎吊车车架的疲劳强度计算0贵阳

关于轮胎吊车车架的疲劳强度计算

关于轮胎吊车车架的疲劳强度计算 2011年12月10日 来源： 摘 要：用ansys有限元分析软件对各轮胎吊车的车架部分进行分析，主要是疲劳强度计算。根据《港口起重运输机械设计手册》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用应力计算公式，对车架的应力集中部分进行疲劳强度计算。

关键词：轮胎吊 有限元 ansys 疲劳计算

中图分类号：TH213.6 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2006）2-0130-02

一、有限元分析与建模

用ansys软件对轮胎吊车进行建模，考虑到臂架在软件中多用杆单元建立模型，而车架及其转台多用板壳单元进行建模，所以将臂架作为单独一块进行建模，车架与转台共建一个模型。其中，臂架得约束点为与转台相接的位置，而转台与车架则为车架的四条伸缩腿固定。载荷直接加载臂架上面，通过计算得出其约束点的支反力，然后将所的结果加载到转台上即为约束臂架的位置，再计算分析转台与车架的应力和疲劳许用应力。

车架按照实体尺寸建立模型，如图所示

除了支腿用杆单元外，其他的全部用板壳单元建立，由四个支腿进行固定。模型中所采用的单元类型见表。弹性模量2×105，泊松比0.28。具体几何尺寸参考图纸。

实体结构

单元类型

车架中的面板

Shell63

支腿

Pipe16

二、载荷和工况

工况：

臂架所受外载荷为吊钩自重+额定起升载荷+吊臂及三角架自重+回转方向的偏摆力（偏摆角1°）+起升绳拉力

载荷值：

（1）本身自重：臂架和转台、车架自重根据密度及重力加速度由系统自动计入，均匀分布在模型每个节点上。

（2）外加载荷：

① 5m幅度时，吊钩自重及额定起升载荷174342N，回转方向偏摆力3034.151N，起升绳水平方向拉力8813.92N，起升绳竖直方向拉力27688N，加于臂架顶部相应的两轴上。

② 16m幅度时，吊钩自重及额定起升载荷51842N，回转方向偏摆力904.91N，起升绳水平方向拉力7432.7N，起升绳竖直方向拉力4405.65N。

三、疲劳强度计算准则及结构分析

结构在循环交变应力作用下的疲劳强度取决于结构的工作级别、材料种类、结构件（或连接）的应力集中情况、最大应力值和交变应力得循环特性等。级别达到E6—E8的结构，需要进行疲劳强度检验，其准则可表示为：

、 和 （1）

（2）

试中： 、 、 ——按载荷组合Ⅰ确定的结构件（或连接件）疲劳计算点在x 、y方向上的绝对值最大的计算正应力和在xy 平面上的绝对值最大的计算切应力，也就是循环应力得最大极值应力。

、 、 ——与 、 、 相应的拉伸（或压缩）疲劳许用应力和剪切疲劳许用应力。

式（2）中各符号中的脚标 、 、 分别为 、 、 的应力循环特性，按下列公式计算：

（3）

（4）

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