Перевод названия: THE BEARING CAPACITY OF THE SUBCRANE BEAMS DURING REGULAR AND EMERGENCY OPERATION
Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2018
Идентификатор DOI: 10.26731/1813-9108.2018.2(58).8-18
Ключевые слова: subcrane beam, stress intensity, stress-strain state, fatigue crack, emergency, residual resource, подкрановая балка, интенсивность напряжений, напряженно-деформированное состояние, уста-лостная трещина, аварийная ситуация, остаточный ресурс
Аннотация: Высокий уровень износа основных производственных фондов инженерных сооружений и металлоконструкций, а также эксплуатация объектов в запроектных сроках способствуют возникновению аварийных ситуаций, вызванных большим накоплением повреждений. Для подкрановых балок мостовых кранов тяжелых режимов работы, эксплуатируемых в условиях цикПоказать полностьюлического нагружения, характерно интенсивное накопление повреждаемости и длительные сроки эксплуатации с усталостными трещинами. Представлены результаты численных исследований несущей способности подкрановой балки в штатных и аварийных условиях эксплуатации на основе конечноэлементного анализа напряженно-деформированного состояния. По результатам проведенных расчетов получены распределения интенсивности напряжений, возникающих в верх-ней зоне стенки подкрановой балки по ее длине при различных величинах эксцентриситета нагружения, обусловленного смещением рельса от вертикальной оси сечения балки. Выявлено, что увеличение эксцентриситета нагружения ведет к ускоренному развитию аварийной ситуации с резким падением несущей способности подкрановой балки. Установлена зависимость напряженно-деформированного состояния стенки балки от ряда факторов в случае штатного режима эксплуатации и при возникновении аварийной ситуации. Показано, что наличие трещины приводит к перераспределению напряжений в стенке подкрановой балки. Рассмотрена зависимость скорости роста трещины от величины эксцентриситета нагружения балки и интенсивности напряжений, возникающих в вершине трещины. На основе традиционных методов механики разрушения выполнен анализ остаточного ресурса подкрановых балок с эксплуатационными дефектами. The high level of wear of the fixed production assets of engineering constructions and metalwork as well as the opera-tion of objects in beyond design basis terms could cause the damage emergency due to the great amount of damage and loss. The inten-sive accumulation of damageability and the long terms of operation with fatigue cracks are characteristic of subcrane beams of bridge cranes of the heavy operating modes under the conditions of cyclic loading. The article presents the results of numerical researches of the bearing ability of a subcrane beam in regular and emergency operation on the basis of the final element analysis of the stress-strain state. By the results of the calculations, the distributions of tension intensity of stresses arising at the upper zone of a subcrane beam wall along its length at various values of eccentricity of the loading caused by the rail displacement from a vertical axis of the beam section are obtained. It has been found that the increase of the loading eccentricity could lead to the accelerated development of the emergency situation with the sharp decrease of the load-bearing capacity of the subcrane beam. The consistent patterns of the stress-strain state of the beam wall due to a number of factors in normal and in emergency operation have been determined. It has been shown that the crack could lead to the redistribution of stresses in the subcrane beam wall. The dependence of a crack growth rate on the size of eccentricity of beam loading has been considered and intensity of stresses arising at the top of the crack. Based on the traditional methods of fracture mechanics, the analysis of the residual resource of subcrane beams with operational defects has been made.
Журнал: Современные технологии. Системный анализ. Моделирование
Выпуск журнала: № 2
Номера страниц: 8-19
ISSN журнала: 18139108
Место издания: Иркутск
Издатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения