摘要
随着港口经济的蓬勃发展，港口货物周转量与日俱增，装卸货物过程经常使用的大型起重设备——岸桥起重机，其作业覆盖面积大，效率高。岸桥起重机作为港口起吊货物设备的主要机械，其安全性直接影响着港口人员、设备的正常作业，因此对其疲劳寿命进行研究具有非常重要的意义。 本文基于以广州港某岸桥起重机作为研究对象，针对岸桥起重机结构特点及工作形式，选取合适的岸桥起重机疲劳寿命计算方法，并通过软件仿真分析，获取静力分析数据及危险构件的载荷谱，最后验证理论的正确性。在本文中对岸桥起重机的疲劳寿命研究工作主要从以下几个步骤展开: 第一,总结现有的关于研究疲劳寿命的相关理论，简述各个理论的主要内容,并对多种理论的优点、适用情形进行对比。在此基础上，结合岸桥起重机的工作特性，选取名义应力法作为岸桥起重机疲劳寿命计算的理论基础。 第二，基于广州港提供的岸桥起重机图纸，结合CAD软件SolidWorks进行几何模型的绘制。使用有限元分析软件ANSYS Workbench进行静力学分析，设定典型工况进行计算，并以应力最大处作为疲劳研究部位，静力学分析结果为后续载荷谱获取以及疲劳寿命分析奠定基础。 第三，利用ADAMS和ANSYS软件进行耦合分析，对岸桥起重机的前大梁进行柔性化处理和模态文件替换。选取多种岸桥起重机的典型工况，验证模型的准确性后进行动力学模拟，得到岸桥起重机作业过程的相关参数，并输出载荷谱，为后文研究岸桥起重机的疲劳寿命计算提供依据。 第四，以疲劳分析软件ANSYS nCode DesignLife对岸桥起重机典型工况下危险部位进行寿命计算。以构件的应力水平为依据，将岸桥起重机的前大梁作为疲劳计算部位，结合动力学软件ADAMS得到的载荷谱、起重机的材料属性等，结合Miner准则完成岸桥起重机前大梁疲劳寿命计算。 本文通过利用多种软件，建立岸桥起重机的静力学和动力学模型，还原岸桥起重机的工作流程，并结合现有的各种理论进行疲劳计算，该方法能够摆脱传统方法中布点收集应力的繁琐步骤，节约了硬件成本、施工成本。本文的研究结果,为其他类型的起重设备进行部件或整机的疲劳寿命预估提供一种新的参考途径。
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