Оценка усталостной долговечности элементов металлоконструкций на основе информации о ресурсе, нагруженности и прочности

• Автор: Аннабердиев, Александр Хаджи-Муратович
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1993
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Оглавление

Введение
Раздел 1. Обзор состояния вопроса, постановка цели и задач
исследования
1.1. Пути получения информации о надёжности элементов металлоконструкций.
1.2. Исследования режимов нагружения
1.3. Обзор и анализ исследований механических характеристик конструкционных сталей. . .
1.4. Вероятностные методы расчёта элементов металлокон^
СТруКЦИИ. . . '. . • . • • а . . . . « * . « « . :• . . ^
1.5. Цель и задачи исследования. . . > .... , . .... 26 Раздел 2. Метод вероятностной оценки надёжности и ресурса
элементов металлоконструкций
2.1. Рациональная методика сбора оригинальной информации о надёжности металлоконструкций строительной техники и
её конструктивных элементов
2.2. Вероятностно-статистический анализ показателей надёжности. . . . >
2.3« Предложения по оценке показателей надёжности и ресурса элементов металлоконструкций строительной т'ехники. . . Выводы по разделу 2. . . . . . . . » . . ... . , . . . . ^1 Раздел 3. Методика определения надёжности и ресурса строительной техники на базе информации о нагруженности и прочности
её металлоконструкций
3.1. Экспериментальные исследования нагруженности элементов металлоконструкций

3.1.1. Особенности методики экспериментальных исследований
3.1.2. Оценка и анализ экспериментальных результатов. . ,. SO
3.2. Применение статистических характеристик для оценки приведённых напряжений в произвольном элементе металлоконструкций
3.3. Экспериментальные исследования прочностных свойств сталей 15ХСНД и 20. . . . » . . . , ,
3.3.1. Методика экспериментальных исследований,
3.3.2. Обработка, оценка и анализ полученных результатов Ю
3.4. Рекомендации по определению механических свойств сталей по твёрдости. * . , . . ,
3.5. Вероятностный метод расчёта ресурса элементов метал^ локонструкций
Выводы по разделу 3, ................. . . . . , '
Раздел 4. Вероятностный способ расчёта с применением метода
МонтегКарло. . .... . . , , .
4.1. Суть предлагаемого способа вероятностного расчёта элемента,
4.2. Численная иллюстрация способа вероятностного
расчёта элемента металлоконструкций
Выводы по разделу 4. . .......... . . . ,
Основные выводы. , ......... * .......... . . . . .
Литература. . . . . > -. > . . . . , , , . , . . . . . , ;. . 13°

Приложения!. . . . *

Введение
В последние годы вероятностные и статистические методы и подходы находят широкое применение при премировании металлоконструкций.
Повышение надёжности элементов металлоконструкций относится к числу важных задач развития науки и техники.
Приоритетное значение для выполнения этих задач имеет прикладная теория надёжности металлоконструкций. Эта область характеризуется интенсивным техническим прогрессом в теории конструктивных форм и методов расчёта металлоконструкций.
Для экономии металлов в настоящее время широко применяются вероятностные методы. Основы этих методов были заложены в работах
Н.Ф. Хоциэлова, И.С. Стрелецкого, А.Р. Ржаницына, В.В. Болотина. Большой вклад в развитие этих методов внесли И.А. Биргер, Б.И. Беляев,
Д.М. Беленький, Л.М. Грошев, A.C. Гусев, С.С. Дмитриченко, В.П.Жаров, В.П. Когаев, В.Е. Касьянов, С.В. Серенсен, Д.П. Волков и др.
По данным отделов надёжности ряда заводов большое количество отказов строительной техники приходится на элементы металлоконструкций.
В результате эксплуатации строительной техники накапливается информация о ресурсе элементов металлоконструкций, характере их нагружения, видах отказов.
В связи с этим актуальной и важной представляется задача разработки методов, позволяющих прогнозировать конструкции заданной надёжности.
Так, например, информация о ресурсе элементов металлоконструкций несёт в себе скоытые значения параметров нагруженности и прочности.
При изменении конструкции элемента (сечение, прочность стали) можно использовать значение ресурса для сравнительной оценки надёжности.

Из табл. 2.2 видно, что самая низкая наработк-а на о«аз у рабочего оборудования. Наработка на отказ Т = 44 ч. Удельный вес во времени восстановления экскаватора 5 = 19,7%.
Из деталей рабочего оборудования на рукоять обратной лопаты, сварные швы стрелы и ковш обратной лопаты приходится 15,4% от общего времени восстановления.
Результаты наблюдения показали, что рабочее оборудование и в том числе обратная лопата имеет низкую долговечность и большое количество отказов.
Особенно велико время восстановления или замены детали резерв-

ной Те>,г= 3,7...35 ч. ( см. табл. 2.3 ). Достоверность этих данных основывается на высокой представительности наблюдаемых партий ( 27 машин ).
Тяжесть отказов деталей рабочего оборудования обратной лопаты усугубляется тем, что работы в основном производятся на стройплощадках или в полевых условиях, поэтому ремонт производится без необходимых условий. В связи с тем, что экскаваторы в основном работают в комплексе с другими машинами, простой экскаватора влечёт за собой простои ещё нескольких машин ( автосамосвалов, бульдозеров ).
Отказы деталей рабочего оборудования происходили в основном на грунтах 3 группы и мёрзлых грунтах с глубиной промерзания 10 см.
Места разрушений представлены на рис. 2.2,2.3,2.4.
Все отказы характеризовались возникновением микротрещин с последующим постепенным развитием до полной поломки.
На стреле происходило разрушение сварного шва. Рукоять и балка ковша разрушались около сварного Ш8а.
Статистические ряды ресурсов деталей представлены в табл. 2.4.