Sử dụng mô phỏng số trong tính toán độ bền mỏi của kết cấu kim loại cầu trục

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI HỒNG VĂN NAM SỬ DỤNG MƠ PHỎNG SỐ TRONG TÍNH TỐN ĐỘ BỀN MỎI CỦA KẾT CẤU KIM LOẠI CẦU TRỤC NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC … NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : T.S TRỊNH ĐỒNG TÍNH Hà Nội – 2010 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: đề tài luận văn cao học “Sử dụng mơ số tính tốn độ bền mỏi kết cấu kim loại cầu trục” riêng tôi, không trùng lặp với đề tài luận văn khác, không chép từ luận văn khác Nếu có gian lận tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm! Ký tên: Hoàng Văn Nam LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung kết cấu thép cầu trục 1.2 Các phương pháp tính tốn kết cấu thép cầu trục 12 1.2.1 Phương pháp tính theo trạng thái tới hạn 12 1.2.2 Phương pháp tính theo ứng suất cho phép 17 1.2.3 Phương pháp xác suất 31 1.3 Lựa chọn phương án thiết kế kết cấu thép cầu trục 31 Chương – TÍNH TOÁN ĐỘ BỀN MỎI CỦA CẤU THÉP CẦU TRỤC THEO PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG SỐ 32 2.1 Mơ q trình thay đổi ứng suất ngẫu nhiên kết cấu thép cầu trục 32 2.1.1 Tải trọng tác dụng lên cầu trục 33 2.1.2 Ứng suất dầm cầu trục 39 2.2 Tính tốn độ bền mỏi KCT cầu trục 41 2.2.1 Xử lý số liệu 41 2.2.2 Phương pháp đếm rainflow .43 2.2.3 Chuyển đổi ứng suất đối xứng 64 2.2.4 Tính tốn độ bền mỏi theo thuyết Palmgren-Miner 64 Chương – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC 77 HOÀNG VĂN NAM THUẬT CƠ HỌC KỸ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Tổ hợp tải trọng tính theo phương pháp trạng thái tới hạn 13 Bảng 1.2: Tổ hợp tải trọng tính theo phương pháp ứng suất cho phép 17 Bảng 1.3: Ứng suất vùng lân cận vết nứt kiểu I II 25 Bảng 1.4: Chuyển vị vùng lân cận vết nứt kiểu I II 25 Bảng 1.5: Giới hạn mỏi số vật liệu 27 Bảng 1.6 Hệ số an toàn 40 Bảng 2.1 Kết đếm số chu trình thay đổi ứng suất cho ví dụ minh họa 51 Bảng 2.2 Kết đếm chu trình thay đổi ứng suất theo phương pháp rainflow 52 Bảng 2.3 Kết tính tuổi thọ dầm cầu trục 68 Bảng 2.4 Kết tính tuổi thọ trung bình dầm cầu trục 70 Bảng 2.5 Kết tính tuổi thọ dầm cầu trục theo năm 71 Bảng 2.6 Kết quy đổi tải trọng tương đương 72 Bảng 2.7 Ứng suất tương đương điểm 72 Bảng 2.8 Kết tính tuổi thọ theo phương pháp tải trọng tương đương 73 HOÀNG VĂN NAM CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang H1.1 Cầu trục dầm H1.2 Cầu trục dầm chữ I H1.3 Cầu trục dầm dạng hộp 10 H1.4 Sơ đồ tiết diện ngang (một nửa cầu) số cầu trục thường gặp 11 H1.5 Trạng thái ứng suất khối 18 H1.6 Cơ chế phá phá hủy mỏi COTTRET-HULL vật liệu dẻo 21 H1.7 Đường cong mỏi 22 H1.8 Đường cong mỏi thép hợp kim titan hợp kim màu 24 H1.9 Các dạng dịch chuyển bề mặt vết nứt mỏi 24 H1.10 Hệ tọa độ thành phần ứng suất trường ứng suất đầu vết nứt mỏi 25 H1.11 Đường cong mỏi 28 H1.12 Sơ đồ tính độ bền mỏi 30 H2.1 Sơ đồ tính kết cấu thép cầu trục 32 H2.2 Các giản đồ phụ tải thường gặp theo tiêu chuẩn FEM 33 H2.3 Hàm phân phối xác suất tích lũy F 34 H2.4 Giản đồ phụ tải ứng với trường hợp phổ tải L1, L2, L3, L4 38 H2.5 Mặt cắt ngang dầm cầu trục 40 H2.6 Ứng suất điểm ứng với trường hợp phổ tải L1, L2, L3, L4 41 H2.7 Loại bỏ giá trị ứng suất cực trị 42 H2.8 Ứng suất sau loại bỏ giá trị ứng suất trung gian (chỉ bao gồm ứng suất cực trị) 43 H2.9 Giọt nước thả từ đỉnh 44 H2.10 Quy tắc dòng chảy giọt nước từ đỉnh 45 H2.11 Giọt nước chảy từ đáy 46 H2.12 Quy tắc dòng chảy xuất phát từ đáy 46 HOÀNG VĂN NAM CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 H2.13 Quá trình thay đổi ứng suất ngẫu nhiên 47 H2.14 Phương pháp đếm rainflow dòng chảy xuất phát từ đáy 47 H2.15 Ví dụ thuật tốn rainflow 50 H2.16 Lý thuyết Palmgren-Miner mở rộng 66 HOÀNG VĂN NAM CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 MỞ ĐẦU Kết cấu thép (KCT) nói chung KCT máy xếp dỡ nói riêng thường tính toán sở đảm bảo độ bền tĩnh, độ cứng độ ổn định kết cấu Các kích thước hình học kết cấu tính tốn cho ứng suất chuyển vị phát sinh nhỏ ứng suất chuyển vị cho phép Phương pháp có ưu điểm tính tốn đơn giản áp dụng cách rộng rải công nghiệp ngày có nhiều tài liệu viết vấn đề Tuy nhiên, phương pháp hợp lí với trường hợp tải trọng tác dụng lên kết cấu tải trọng khơng thay đổi thay đổi theo thời gian Trong thực tế, nhiều kết cấu chịu tải trọng thay đổi theo thời gian bị phá hủy ứng suất xuất kết cấu nhỏ nhiều so với giới hạn chảy vật liệu Đó trình phá hủy mỏi vật liệu Đặc thù làm việc thiết bị nâng hạ tải thay đổi ngắn hạn, làm việc với nhiều tải khác nên phương pháp tính tốn có nét riêng Tải trọng tác dụng lên kết cấu gồm nhiều loại như: trọng lượng hàng, trọng lượng thân KCT, tải trọng gió, lực qn tính…, xác xuất tác dụng lúc tất loại tải thấp Vì thực tế, thiết kế kết cấu người ta chia thành trường hợp tải trọng tính tốn [2,8] Chúng ta phải tính tốn kiểm nghiệm cho trường hợp tổ hợp tải trọng theo nguyên tắc đảm bảo độ bền, độ cứng, ổn định kết cấu Việc đánh giá độ bền mỏi đề cập chưa đầy đủ, chủ yếu theo phương pháp gần [2,8,14] chí bỏ qua Một cách phổ biến khác tính tốn thiết kế kết cấu theo độ bền, độ cứng, độ ổn định độ bền mỏi tính đến cách tăng hệ số an tốn Tuy nhiên, việc tăng hệ số an toàn dựa vào kinh nghiệm, khó xác định hệ số an toàn tăng lên phù hợp, mức tối ưu, đặc biệt trường hợp thiết kế hệ số an toàn chọn cho hợp lý… Trong trình thiết kế, số liệu ứng suất ngẫu nhiên kết cấu chưa có, việc thu thập số liệu kết cấu tương tự vận hành khó khăn HỒNG VĂN NAM CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 phải xử lý lượng lớn số liệu nhiễu thiết bị ghi Việc đo ghi trực tiếp ứng suất kết cấu cho nhiều số liệu thừa, không cần thiết cho việc tính tốn độ bền mỏi Ngồi tính ngẫu nhiên việc lấy mẫu khó đảm bảo Trong luận văn nghiên cứu xây dựng chương trình tính tốn, mơ q trình làm việc, thay đổi ứng suất kết cấu kim loại cầu trục dạng hộp tính tốn độ bền mỏi kết cấu ứng suất thay đổi Không giới hạn đề tài, phương pháp áp dụng để thiết kế KCT cổng trục, cầu chuyền tải, kết cấu chịu lực tương tự HOÀNG VĂN NAM CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chương 1: HÀ NỘI – 2010 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung kết cấu thép cầu trục Cầu trục bao gồm hai phần chính: KCT thiết bị lắp Phần KCT gồm dầm chính, lắp xe đặt cấu nâng dầm đầu cầu lắp cụm bánh xe cấu di chuyển cầu Nhờ ba di chuyển chính: nâng/hạ, di chuyển xe di chuyển cầu vùng làm việc cầu trục phù hợp với nhà xưởng (xem H1.1; H1.2; H1.3) H1.1 Cầu trục dầm H1.2 Cầu trục dầm chữ I HOÀNG VĂN NAM CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 H1.3 Cầu trục dầm dạng hộp Phân loại KCT cầu trục: Căn vào đặc điểm KCT dầm mà người ta phân loại cầu trục sau: - Theo số dầm chính: + Cầu trục dầm: dầm thường dầm hình chữ I (H1.2) Cầu trục dầm phù hợp với sức nâng độ bé Loại cầu trục có ưu điểm dễ chế tạo, dễ vận hành, giá thành rẻ…tuy nhiên độ ổn định thấp, đặc biệt độ ổn định ngang Trong trường hợp sức nâng độ lớn hơn, người ta thường chế tạo dầm cầu trục dầm cách tổ hợp từ thép (H1.3) + Cầu trục hai dầm: Khi yêu cầu sức nâng độ lớn, đảm bảo độ ổn định, đặc biệt ổn định ngang, KCT dầm thường có dạng hai dầm Thơng thường dầm chế tạo cách tổ hợp từ thép mà sử dụng thép hình (H1.1) - Theo dạng kết cấu: + Cầu trục dạng dầm đơn: Loại có ưu điểm chế tạo đơn giản + Cầu trục dạng dàn: Loại có ưu điểm nhẹ chế tạo phức tạp Ngoài kết cấu dạng dàn phù hợp với điều kiện làm việc ngồi trời chịu tải trọng gió Kết cấu dạng dàn áp dụng phổ biến KCT cổng trục, cầu chuyền tải hay cần trục khác làm việc trời Tuy nhiên, cầu trục chủ yếu làm việc nhà xưởng, không chịu tải trọng gió, để giảm độ phức tạp chế tạo, KCT cầu trục thường có dạng dầm hộp HỒNG VĂN NAM 10 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 Trước hết tìm phương trình nhánh ứng với ứng suất nhỏ giới hạn mỏi dài hạn đường cong mỏi 3, phương trình đường thẳng qua điểm điểm (lg(No), lg( σ −1K )) điểm thuộc đường cong mỏi, chẳng hạn điểm ⎛σ ( lg( N1 = N o ⎜⎜ −1K ⎝ σ e1 m ⎞ ⎟⎟ ), lg(σ e1 ) ) (ở dùng thuật ngữ đường thẳng, hệ tọa ⎠ độ lg( σ )-lg(N) đường cong mỏi có dạng đường thẳng H2.16) có dạng: lg(σ ) − lg(σ e1 ) lg( N ) − lg( N1 ) = lg( N o ) − lg( N1 ) lg(σ −1K ) − lg(σ e1 ) (2.19) Góc hợp đường cong mỏi với trục hoành: ⎛ lg(σ −1K ) − lg(σ e1 ) ⎞ ⎟⎟ Angle = arctg ⎜⎜ ⎝ lg( N o ) − lg( N ) ⎠ Góc hợp đường cong mỏi với trục hồnh: Angle3 = θ = Angle2 Phương trình nhánh ứng với ứng suất nhỏ giới hạn mỏi dài hạn đường cong mỏi có dạng: lg(σ ) = tg (θ ) lg( N ) + lg(σ −1K ) − tg (θ ) lg( N o ) Hay: lg( N ) = 1 lg(σ ) + lg( N o ) − lg(σ −1K ) tg (θ ) tg (θ ) ⇒ N = 10 (2.20) 1 lg(σ −1 K ) lg(σ ) + lg( N o ) − tg (θ ) tg (θ ) Thay (2.20) vào công thức (2.18): D= ∑ σ ei ≥σ −1 K ni No ⎛ σ ei ⎜⎜ ⎝ σ −1K m ⎞ ⎟⎟ + ∑ σ ei >σ −1 K ⎠ n 10 i 1 lg(σ ) + lg( N o ) − lg(σ −1 K ) tg (θ ) tg (θ ) (2.21) Tuổi thọ kết cấu xác định: T= 200 (chu trình nâng) D200 (2.22) Kết tính tuổi thọ kết cấu sau: HOÀNG VĂN NAM 67 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 Bảng 2.3 Kết tính tuổi thọ dầm cầu trục (đơn vị: chu trình nâng) L1 L2 L3 L4 ∞ 1.6468e+008 1.0582e+008 1.3712e+007 1.77e+008 4.2663e+007 3.5499e+007 6.6737e+006 5.4218e+008 7.9539e+007 5.9410e+007 9.1648e+006 Thuyết Palmgren – Mainer nguyên thủy Thuyết Palmgren – Mainer Thuyết Palmgren – Mainer hiểu chỉnh Haicach HOÀNG VĂN NAM 68 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chương 3: HÀ NỘI – 2010 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Trong thiết kế kết cấu thép trước người ta quan tâm bỏ qua việc tính tốn độ bền mỏi (tuổi thọ) cho kết cấu Việc xét đến độ bền mỏi tính thơng qua hệ số an toàn, ý nghĩa hệ số an toàn là…việc chọn hệ số an toàn phụ thuộc vào dạng giản đồ phổ tải, dạng kết cấu, trường hợp tính toán Tuy nhiên tiêu chuẩn FEM, FKM, TCVN,… dừng lại mức đưa hệ số an toàn theo kinh nghiệm cho số dạng thiết bị Khi tính tốn theo độ bền tĩnh đảm bảo độ bền mỏi thông qua hệ số an toàn vậy, cho tuổi thọ kết cấu vơ cùng, điều trái với thực tế, sau thời gian làm việc kết cấu bị hỏng Vì tình bày trên, q tình phá hủy mỏi q trình tích lủy phá hủy Với phương pháp trình bày luận văn cho phép xác cách định gần tuổi thọ kết cấu sử dụng với giản đồ phụ tải khác Tuy nhiên, phương pháp trên, có tất biến ngẫu nhiên: tải trọng nâng, vị trí lấy hàng, vị trí hạ hàng Như chạy chương trình lần, liệu giá trị ngẫu nhiên có trùng với giá trị thực tế khơng, xác suất bao nhiêu? Chính điều này, nên tác tác giả đề xuất giải pháp: chạy chương trình nhiều lần lấy giá trị trung bình lần tính Kết tính tốn sau chạy 200 lần Bảng 2.4 HOÀNG VĂN NAM 69 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 Bảng 2.4 Kết tính tuổi thọc dầm cầu trục (đơn vị: chu trình nâng) L1 L2 L3 L4 ∞ 2.1015e+008 1.3067e+008 1.9444e+007 1.7680e+008 4.3871e+007 2.9270e+007 6.9570e+006 7.3555e+008 9.3408e+007 5.2524e+007 9.9938e+006 Thuyết Palmgren – Mainer nguyên thủy Thuyết Palmgren – Mainer Thuyết Palmgren – Mainer hiểu chỉnh Haicach Trong thực tế người ta quan tâm đến số năm khai thác thiết bị, cần thống kê thời gian chu trình sau tính thời gian trung bình chu trình nâng tm Tuy nhiên thiết kế chưa có số liệu trên, tác giả đưa cách gần xác định thời gian trung bình chu trình nâng sau: Tổng thời gian làm việc cầu trục chu trình làm việc: t1– thời gian hạ phận mang hàng đến vị trí lấy hàng t2– thời gian nâng hàng lên độ cao cần thiết t3– di chuyển xe cầu đến vị trí hạ hàng t4– thời gian hạ hàng t5– thời gian nâng phận mang hàng đến độ cao cần thiết t6– thời di chuyển xe cầu trục đến vị trí lấy hàng Gọi X, Y, Z biến ngẫu nhiên xác định sau: X=rand(n,1).H (2.23a) Y=rand(n,1).Lx (2.23b) Z=rand(n,1).Lc (2.23c) HOÀNG VĂN NAM 70 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 Với H = 18m, Lx = 24,3m, Lc = 30x6 = 180m chiều cao nâng hàng, quảng đường di chuyển xe quảng đường di chuyển cầu trục (chiều dài ray) Còn n số lượng lấy mẫu ngẫu nhiên Thời gian chu trình nâng: ⎛ X X Y Z X X Y Z ⎞ ⎟⎟ + + + + + + + t = ∑ t i = ∑ ⎜⎜ ⎝ Vn1 Vn V x Vc Vn Vn1 V x1 VC1 ⎠ (2.24) Với Vn, Vx, Vc vận tốc nâng hạ hàng, vận tốc di chuyển xe vận tốc di chuyển cầu Chỉ số ứng với vận tốc nâng di chuyển khơng có hàng, cịn số ứng với vận tốc nâng di chuyển có hàng Chọn n = 200, thời gian trung bình chu trình nâng là: tm = 51,8ph (Xem code lập trình phần phụ lục) Số năm khai thác liên tục cầu trục: Tn = T t m (năm) 60.24.365 (2.25) Kết tính tuổi thọ kết cấu theo năm Bảng 2.5 Bảng 2.5 Kết tính tuổi thọ dầm cầu trục (đơn vị: năm) L1 Thuyết Palmgren – Mainer nguyên thủy Thuyết Palmgren – Mainer Thuyết Palmgren – Mainer hiểu chỉnh Haicach L2 ∞ L3 L4 20710.9665 12878.4028 1916.2945 17424.7124 4323.6689 2884.7529 685.6373 72491.4154 9205.7756 5176.4826 984.9320 Theo phương pháp quy đổi tải trọng tương đương, tính tốn độ bền mỏi người ta xem kết cấu làm việc với mức tải trọng tương đương, từ tính ứng suất tương đương, dựa vào đường cong mỏi để tính tuổi thọ kết cấu Mặc dù phương pháp đơn giản cầu trục phương pháp không hợp lí: ứng suất dầm cầu trục khơng phụ thuộc vào tải trọng mà cịn phụ HỒNG VĂN NAM 71 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 thuộc vào vị trí nâng hạ hàng Các số so sánh tham khảo cách tính tốn sau Tải trọng tương đương tính theo cơng thức (2.26) ⎛Q Qtd = Qo m ∑ ⎜⎜ i ⎝ Qo m ⎞ t ⎟⎟ i ⎠ ∑ ti (2.26) Trong đó, Qi tải trọng tác dụng lên kết cấu thời gian ti Như tải trọng tương đương quy đổi tương ứng với trường hợp phổ tải theo tiêu chuẩn FEM (H2.2) Bảng (2.6): Bảng 2.6 Kết quy đổi tải trọng tương đương L1 L2 Qo (1.0,1 + 0,4 0,4 + 0,16 0,5) Qo (1.0,167 + 0,7336.0,166 + 0,467 6.0,167 + 0,2 6.0,5) = 0,68Qo = 0,76Qo 1/ Qtd 1/ L3 Qtd ( L4 Qo 1.0,5 + 0,4 6.0,5 ) 1/ = 0,89Qo ( ) Qo 1.0,9 + 0,86.0,1 1/ = 0,99Qo Ứng suất tương đương tác dụng lên cầu trục vị trí đặt tải vị trí dầm: σ td = Qtd L y I xo (2.27) Thay số vào biểu thức (2.27) tính ứng suất tương đương điểm Bảng (2.7) Bảng 2.7 Ứng suất tương đương điểm σ td ( N / mm ) σ td ( N / mm ) HOÀNG VĂN NAM L1 L2 48,29 56,67 L3 L4 71,03 82,73 72 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 Khi kết cấu làm việc với ứng suất tương đương (Bảng 2.7.), tuổi thọ kết cấu chịu ứng suất tương ứng là: Bảng 2.8 Kết tính tuổi thọ theo phương pháp tải trọng tương đương (đơn vị: năm) Thuyết Palmgren – Mainer nguyên thủy Thuyết Palmgren – Mainer Thuyết Palmgren – Mainer hiểu chỉnh Haicach HOÀNG VĂN NAM L1 L2 L3 L4 ∞ ∞ ∞ 182,8116 4625.5646 1769.0483 456,4513 182,8116 85761,8353 16314,5560 1074,5830 182,8116 73 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Tuổi thọ kết cấu có giới hạn ước lượng được, kết tính toán tuổi thọ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: giản đồ phụ tải, phương pháp đếm số chu trình ứng suất, điểm khảo sát kết cấu Kết cấu làm việc với giản đồ phụ tải có tuổi thọ tương ứng Đối với kết cấu dầm cầu trục kiểu hộp, điểm có ứng suất lớn cần tính tốn điểm gần biên (điểm điểm 2) Khi tính tốn theo độ bền tĩnh ứng suất tính cho điểm 1, tính tốn theo độ bền mỏi điểm có hệ số tập trung ứng suất lớn, ứng suất chênh lệch so với điểm không nhiều nên cần tính tốn cho điểm đủ Ứng suất dầm cầu trục không phụ thuộc vào tải trọng, mà cịn phụ thuộc vào vị trí xe nâng hàng dỡ hàng Phương pháp quy đổi tải trọng tương đương khơng tính đến điều Vì phương pháp quy đổi tải trọng tương đương rõ ràng khơng phản ánh q trình phá hủy mỏi cho kết cấu thép cầu trục Việc đánh giá mức độ bền mỏi cho phép nâng cao độ an tồn kết cấu mà khơng cần phải nâng cao hệ số an tồn tính theo độ bền tĩnh, dẫn đến tránh lãng phí vật liệu Các bảng 2.3 2.4 cho thấy kết tính tốn có dao động tương đối lớn lần chạy chương trình Do cần tiếp tục khảo sát mối liên hệ việc hội tụ kết số chu trình mơ phỏng, ảnh hưởng số lượng biến ngẫu nhiên q trình mơ lên hội tụ kết Phương pháp trình bày phát triển thêm để xác định xác suất phá hỏng đánh giá tin cậy kết cấu Phương pháp đề xuất phát triển để áp dụng cho kết cấu tương tự tải trọng vị trí đặt tải thay đổi, chẳng hạn cổng trục, cầu chuyền tải, hệ monoray, dầm đỡ ray… HOÀNG VĂN NAM 74 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2006), Tính tốn thiết tế hệ dẫn động khí tập 1, NXBGD, Hà nội Trần Văn Chiến (2005), Kết cấu thép máy nâng chuyển, Nhà xuất Hải phòng, Hải phòng Nguyễn Trọng Hiệp (2001), Chi tiếtm máy, NXBGD, Hà nội Hoàng Văn Nam (2009), Thiết kế điều khiển tối ưu cho cấu nâng cầu trục, Tạp chí hàng hải số 15-16- 11/2009 Hồng Văn Nam, Trịnh Đồng Tính (2010), Đánh giá tuổi thọ dầm cầu trục chịu tải thay đổi theo phổ tải tiêu chuẩn FEM, Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ mười Thái Nguyên Ngô Văn Quyết (2000), Cơ sở Lý Thuyết Mỏi, NXBGD, Hà nội Nguyễn Quý Phái – Nguyễn Quốc Việt (2004), Tính tốn độ bền mỏi, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội Quy phạm thiết kế thiết bị nâng (1987), Hiệp hội máy nâng chuyển châu Âu F.E.M, dịch, Hà nội ARIDURU (2004), Fatigue calculation by rainflow cycle counting method, Thesis submitted to the graduate school of natural and applied sciences of middle east technical University 10 Jaap schijve (2003), Fatigue of structures and materials 2nd, Springer 11 Nestor Perez (2004), Fracture Mechanics, Print Kluwer Academic Publishers Boston 12 Professor Ing Ján Hudák, PhD , Multi-component representation of crane-girder loading, Technical University Košice, Slovak Republic 13 SAE Fatigue design handbook edition 3rd 14 Verschoof J - Cranes - Design, Practice, and Maintenance - 2nd Edition (2002), Professional Engineering Publishing Ltd, London, UK 15 Yung Li-Lee – Jwopan – Richartb Hathaway – Mark E.Barkey (2005), Fatigue testing and analysis (theory and practice), Elsevier, UK HOÀNG VĂN NAM 75 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 16 гоберг м.м справочник по кранам ”мащиностроение”.л.1988 HOÀNG VĂN NAM 76 CƠ HỌC KỸ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2010 PHỤ LỤC Code matlab7.5 1.%CALCULATING FATIGUELIFE OF OVERHEAD CRANE UNDER DIFFERENT LOADINGS %CALCULATING FATIGUELIFE OF OVERHEAD CRANE UNDER DIFFERENT LOADINGS %Enter input clear; Qo=30*10^3*9.81;% Qo=30(T) L=24300; %(mm) q=2.565; %(N/mm) Gx=2440*9.81/2; %(N) Ixo=12403194035;%mm4 y=1088;%mm sigmab=380; %(N/mm2) n=200; % determining for 200 random values regularly distributing in [0,1] r=rand(n,1); j=2; % number of beams THL=input('Choose calculation case L1; L2; L3; L4: THL='); if THL==1 for i = : n if r(i)0.5 & r(i)