国际焊接工程师培训动载结构设计ⅣPPT课件.ppt

3 3 17动载焊接结构的设计 Designofdynamicallyloadedweldedstructures 1概述起重机械包括吊车已应用了很多年 在1963年就已制订出了针对吊车及吊车轨道中钢制构件的焊接标准DIN120 并一直延用了34年 直到1974年才重新制订了DIN15018 吊车 标准及1984年制订了DIN4132 吊车轨道 标准 DIN15018标准同时也是 动载结构的基础标准 2目前适用的标准DIN15018 T1 吊车 钢制梁架的原理 计算DIN15018 T2 吊车 钢制梁架 制造原理11DIN15018 T3 吊车 钢制梁架 汽车吊的 吊车及吊车轨道 3应用范围DIN15018标准适用于吊车及其附件 以及吊车的钢制梁架 4结构设计基础载荷形式分类 主载荷 包括自重及提升载荷 同时还应考虑到所有垂直作用于吊车上的力 附加载荷 包括风力 斜拉产生的分力 温度的影响 以及电器装置 扶梯 平台和围栏等特殊载荷 包括翻转力 缓冲力和检验载荷 在多轴应力状态下 必须对构件及焊缝中的比较应力进行验证 焊缝的许用应力 DIN15018 对动载结构需进行工作强度验证 也称作动载应力验证 对吊车而言 当载荷状态为H级 应力循环次数大于2 104时 需进行工作强度验证 与此相关的参数是应力作用状态 即应力的大小及作用频率 根据应力的上 下限及状态系数P分为四种理想的应力作用状态 应力组别 DIN15018 工作强度曲线和应力组别 5缺口状态在DIN15018和DIN4132标准中把缺口状态分为八种 其中三种是对打磨或钻孔构件而言 即W0 W1和W2 后五种是针对焊接构件 K0 K1 K2 K3 K4 K0表示缺口效应很小 不同缺口状态的举例如下 DIN15018 缺口状态K0 很小的缺口效应 DIN15018 缺口状态K0 DIN15018 缺口状态K1 小的缺口效应 DIN15018 缺口状态K2 中等的缺口效应 DIN15018 缺口状态K3 大的缺口效应 DIN15018 缺口状态K4 很大的缺口效应 DIN15018 缺口状态K4 在进行工作强度验证时 首先应确定其许用应力值 表19中给出了与极限应力比 值相关的许用上限应力计算公式 其中对压应力和拉应力的计算是不同的 6许用应力的确定 DIN15018 工作强度验证 1时的许用应力 表10中给出了构件和焊缝的许用剪应力计算公式 从公式中可以看出在同一条件下 焊缝的许用剪应力要大于构件的许用剪应力 7许用应力的补充 德国标准2 2 1标准DS952根据有轨车辆 铁路 产品焊接接头的应力集中状况和受力状态 将焊接接头分为A 其应力集中程度愈来愈大 等很多种等级 见图16 其疲劳强度 愈来愈低 也示于右侧图中 钢制烟囱的焊接按DIN4133 1991标准 对接接头 HV接头 HY接头形式见表11 据焊缝及其检验比例分成8种类型 受拉杆件拉杆或连杆主要承受拉 压载荷 对于拉杆来说方形或圆形截面均是有利的 当动载荷较小时可采用易加工的 a 方案 当动载荷较高时 承载孔的连接可采用对接焊缝并特殊质量检验的 b 方案制作 受压杆件承受静载的压杆 其截面形状以空心较为稳定 连接承载孔时可采用对接焊缝 也可以采用角焊缝 但焊缝必须是封闭焊缝 杠杆杠杆是为了传递力矩 拉杆和压杆共同组成传动装置系统 此外杠杆需要承受弯矩 这有利于阻力矩的计算 对于偏心力的作用 应用封闭的横截面 从外形尺寸