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堆垛机柱脚焊接接头疲劳寿命分析及优化

作者:徐世敏,王立华,陈太茂,等. 日期:2023-11-27/span> 浏览:248 查看PDF文档

堆垛机柱脚焊接接头疲劳寿命分析及优化*
徐世敏,王立华*,陈太茂,王怀宇,魏启珂

(昆明理工大学  机电工程学院,云南 昆明 650500)


摘要:为了探究工作条件下堆垛机柱脚焊接接头的疲劳寿命问题,对堆垛机柱脚焊接接头进行了动载荷作用下的疲劳寿命分析,并对影响疲劳危险焊缝疲劳强度的相关尺寸进行了优化。首先,建立了含柱脚焊缝的堆垛机柱脚有限元模型,并使用典型受力模式下的静力学分析与焊线处结构应力分析,确定了柱脚危险焊缝位置;然后,建立了含柱脚危险焊缝的堆垛机有限元模型,采用动力学分析得到了动载荷作用下危险焊缝的疲劳载荷谱,并采用结构应力法求解得到了动载荷作用下的危险焊缝疲劳寿命;最后,针对危险焊缝疲劳强度较低的情况,使用响应面优化法对影响柱脚环形焊缝疲劳强度的尺寸进行了优化。研究结果表明:柱脚环形焊缝为柱脚疲劳危险焊缝;在极端工况下,堆垛机危险焊缝疲劳寿命为27.14y,可以满足堆垛机设计使用年限;优化后的危险焊缝结构应力较优化前降低了15%,危险焊缝疲劳强度得到了较大提高。

关键词:装卸机械;堆垛设备;堆垛机柱脚;机械强度;焊缝疲劳强度;结构应力法;响应面优化

中图分类号:TH246文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)11-1794-09

本文引用格式:

徐世敏,王立华,陈太茂,等.堆垛机柱脚焊接接头疲劳寿命分析及优化[J].机电工程,2023,40(11):1794-1802.

XU Shimin, WANG Lihua, CHEN Taimao, et al. Fatigue life analysis and optimization of welded joints in stacker column-footing[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(11):1794-1802.





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