EVALUATION OF STRESSED-DEFORMED CONDITIONS OF ELEMENTS TRAVERSE WITH LOAD CAPACITY OF 160 TONS

  • Alexander S. Yablokov Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia
  • Sergey A. Borunov Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia
  • Alexander D. Devin Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia
  • Vladislav V. Shutov Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Abstract

The article calculates the analysis of the stress-strain state of the traverse, taking into account additional loads acting in full-scale operating conditions. The presented calculation methodology is based on determining the permissible stresses and modeling the structure using the finite element method. A design scheme, a solid-deformed model have been developed, and a finite element method has been calculated in the CAD / CAE system. To determine the operating values ​​in the steel structure of the lower service, we will construct a model in natural values ​​with observance of the given characteristics and geometrical dimensions. The stress-strain state of the traverse elements is quite complex, since both compressive stresses and tensile stresses arise in one element in different planes, which are interchanged during the operation of the lifting structure. The above calculation and analysis of the strength of the metal structure of the lifting structure showed that this approach is suitable for the development on its basis of expert systems for assessing the lifespan of lifting structures, both at the stage of design and at the stage of operation

Keywords: traverse, metal construction, stress-strain state, finite element method, modeling, strength, stress concentration, reliability.

References

Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ. Предсказание. Предотвращен ие. – М.: Мир , 1984.

Волков И.А., Коротких Ю.Г. Уравнения состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями. – М.: Физматлит, 2008. – 424с.

Романов А. Н . Разрушение при малоцикловом нагружении. – М.: Н аука, 1988. – 279с.

Коум, Сартори. Оценка современной методологии проектирования высокотемпературных элементов конструкций на основе экспериментов по их разрушению // Теоретические основы инженерных расчетов. 1988, № 1. С. 104 - 118.

Броек Д. Основы механики разрушения. – М.: Высшая школа, 1980. – 368с.

Патрикеев А.Б. О механизме разрушения верхних участков стальных подкрановых балок // Пр ом. стр -во. – 1979, №5. С . 38–43.

Руководящий технический материал // Расчёты и испытания на прочность / Методы расчёта н а трещиностойкость металлоконструкций мостовых кр ан ов пр и статическом и циклическом нагружении. – Краснояр ск, 1990. – 58 с.

Трощенко В. Т. Деформирование и разрушение металлов пр и многоцикловом нагружении. – Киев: Н аук. думка, 1981. – 343с.

Волков И.А. Модель повреждён ной среды для оценки ресурсных характеристик конструкционных сталей пр и механизмах исчерпания, сочетающих усталость и ползучесть материала / И.А. Волков, А.И. Волков, Ю.Г. Коротких, И.С. Тарасов // Вычислительная механика сплошных ср ед. 2013. Т. 6, № 2. С. 232–245.

Боднер , Линдхолм. Критерий приращения повреждения для зависящего от времен и разрушения материалов // Теоретические основы инженерных расчетов. 1976, №2. С. 51–58.

Chaboche J. L. Continuous damage mechanics a tool to describe phenomena before crack initiation // Engineering Design. 1981. vol. 64. р . 233–247.

Волков И.А. Численное моделирование упругопластического деформирования и накопления повреждений в металлах при малоцикловой усталости / И.А. Волков, Ю.Г. Коротких, И.С. Тарасов, Д.Н . Шишулин // Междунар . научно-технический журнал «Проблемы прочности»: изд-во Института проблем прочности Н АН У, №4. – Киев, 2011.

«Structure CAD» пакет «Scad Office v.11».

Акимов, И.А., Яблоков, А.С. Оценка напряженно-деформированного состояния металлоконструкции каркаса машинного отделения плавучего кран а / И.А. Акимов, А.С. Яблоков // Тр уды 16-го международного научно-промышленного форума «Великие реки – 2014». Материалы научно-методической кон ференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов, специалистов и студентов «Проблемы использования и инновационного р азвития внутренних водных путей в бассейнах великих рек». Том 1. – Н . Новгор од: Изд-во ФГБОУ ВО «ВГАВТ», 2014. – 215–219 с.

Волков И.А., Яблоков А.С. Об одном подходе к оценке долговечности металлоконструкций плавучих кранов по их фактическому, эксплуатационному нагружению // Вестник ВГАВТ №42. – Н .Новгород: Изд-во ФГБОУ ВО «ВГАВТ», 2015. – 56–68 с.

Леметр , Ж. Модель механики повреждения сплошных сред при вязком разрушении // J. Of Engineering Materialsand Technology. 1985.V. 107. P. 3-9.

Коротких, Ю.Г. Моделирование эффектов локальной анизотр опии упрочнения в р амках модели пластичности с комбинированным упрочнением / Ю.Г. Коротких, Г.А. Маковкин , В.А. Сбитн ев // Прикладные проблемы прочности и пластичности. Численное моделирование физико-механических процессов : межвуз. сб. / М.: Товарищ. научн . изд. КМК. – 1995. – С. 23–31.

Коротких Ю.Г. Математическое моделирование процессов деформирования и разрушения конструкционных материалов / Ю.Г. Кор отких, И.А. Волков, Г.А. Маковкин – Н .Н овгород׃ ВГАВТ, 1996. – 345 с.

Волков, И.А. Уравнения состояния вязкоупругопластических сред с повреждениями / И.А. Волков, Ю.Г. Коротких – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 424 С.

Трощенко, В.Т. Энергетический критерий усталостного разрушения. / Трощен ко В.Т., Фомичев Л.А. // Проблемы прочности. № 1. Киев. – 1993. – С. 3–10.

Роман ов А.Н . Разрушение при малоцикловом нагружении / А.Н . Р оманов. – М.׃ Н аука, 1988. – 279 С.

Chaboche, J.L. Continuous damage mechanics a tool to describe phenomena before crack initiation / J.L. Chaboche // Journal Engineering Design. – 1981. – vol. 64. – P. 233–247.

Леметр Ж. Модель механики повреждения сплошных сред при вязком разрушении // J. of Engineering Materials and Technology. 1985. V. 107. P. 3–9

Боднер , Линдхолм. Критерий приращения повреждения для зависящего от времени разрушения материалов // Теоретические основы инженерных расчетов. 1976, №2. С. 51–58.

Chaboche J.L. Continuous damage mechanics a tool to describe phenomena before crack initiation // Engineering Design. 1981. vol. 64. р . 233–247.

Author Biographies

Alexander S. Yablokov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph.D., associate professor, associate professor of the chair of lifting and transporting machines and machine repair, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951, e-mail: mip.res.centr@yandex.ru

Sergey A. Borunov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

graduate student, Department of Hoisting-and-Transport Machines and Machine Repair, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951., e-mail: mip.res.centr@yandex.ru

Alexander D. Devin , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

graduate student, Department of Hoisting-and-Transport Machines and Machine Repair, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951., e-mail: mip.res.centr@yandex.ru

Vladislav V. Shutov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

graduate student of the department of lifting and transporting machines and machine repair, Volga State University of Water Transport, 5, Nesterov st, Nizhny Novgorod, 603951., e-mail: mip.res.centr@yandex.ru

Published
29-08-2020
How to Cite
Yablokov, A. S., Borunov, S. A., Devin, A. D., & Shutov, V. V. (2020). EVALUATION OF STRESSED-DEFORMED CONDITIONS OF ELEMENTS TRAVERSE WITH LOAD CAPACITY OF 160 TONS. Russian Journal of Water Transport, (64), 215-232. https://doi.org/10.37890/jwt.vi64.113
Section
Operation of water transport, navigation and safety of navigation