起重机桥壳体失效分析与断裂力学[外文翻译].rar

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起重机桥壳体失效分析与断裂力学

摘要——借助断裂力学对一辆吊车臂的桥壳体进行失效分析已经成为现实。失效是由外在的原因造成的。从裂缝渗透桥壳体到最后失效的时间是短暂的，这种情况的裂缝已被例行维修工程发现。
1. 前言
1992年1月，一辆吊臂车的后桥壳体失效，导致车轮和轮胎不受控制，随后撞到一个行人，以致她死亡。在随后的诉讼中，一些关于失效分析的问题被提出。第一，为什么桥壳体失效？第二，那在卡车上的失效涉及的原理它适应于一辆吊臂车吗？第三，通过更精心维护和保养，失效可以避免吗? 这是检测损坏之前的T 〜灾难性的失效？
1.1. 研究背景
图1是吊臂车破裂的后桥壳体。该吊臂车有四个后轮，每边两个。当后桥壳体失效时，右边的前轮将分离卡车。该吊臂车已被改造以最大限度的限制轴的扰度，当吊臂车行驶在崎岖地形，如图2所示，轴的扰度过大将损坏制动系统的部分组件。

图1 图2
1.2. 失效的可能原因
当停止座接触桥壳体时，会产生一个突变的冲量矩作用于桥壳体。使与桥壳体底部相邻的鞍弯矩过大，产生较大的拉应力，这可能导致它产生疲劳开裂。这疲劳裂纹此后会逐渐长大到临界值并产生灾难性故障。
1.3. 失效分析方法
在失效分析中运用断裂力学能回答一些重要问题。失效分析能计算出失效发生的时间。
2.实验和分析调查结果
2.1失效分析和结果的实验方面
失效分析的实验方面包括以下步骤。首先，桥壳体失效用图形形式确定类型的故障及位置，裂纹起始处（如果失效是渐进式的）。断裂面如图3和图4所示。这清楚的显示故障是由疲劳所引起的。底层部分的箱形梁裂纹表面，是桥壳体自下而上失效引起的。顶层部分桥壳体没有沙形的迹象，是很光滑的，这意味着在疲劳压力的情况下，压缩条件对顶部分的箱形梁作用小。