铸造起重机常用结构钢Q345B中温环境下疲劳相关行为研

本书主要针对在中温环境下工作的铸造起重机 在不同阶段的寿命评估以及动态可靠性计算方法进 行研究。首先开展了三部分Q345B钢的物理实验，第 一部分为静拉伸实验，第二部分疲劳拉伸试验，第 三部分为裂纹扩展试验。在试验数据的基础上，分 别推导出包含温度变量的三参数应力寿命模型、损 伤退化模型和Paris公式。然后以140t/40t铸造起 重机为研究对象，计算了桥架金属结构的裂纹萌生 阶段寿命和裂纹扩展阶段寿命。最后将损伤退化模 型与应力强度干涉模型相结合，模拟计算了铸造起 重机吊钩上横梁的动态可靠度。

渠晓刚，男，汉族，1980年3月出生，山西太原人。毕业于兰州理工大学机械制造及自动化专业，博士研究生学历，主要研究方向为高精密机械加工理论、重大机械装备疲劳寿命分析、起重机金属结构可靠性分析。现就职于太原科技大学，副教授，硕士研究生导师，任山西省电动缸工程研究中心副主任、中国运载火箭技术研究院（中国航天一院）五一九所科技委特聘技术专家。参与国家级项目2项、省级重点研发项目2项、校级项目2项。发表论文10余篇，其中SCI收录1篇、EI收录3篇。申请发明专利1项，实用新型专利3项。与山西航天清华装备有限责任公司、北京航天发射技术研究所联合承担山西省科技厅重点研发项目；与山西航天清华装备有限责任公司、北京航天发射技术研究所联合承担中国运载火箭技术研究院重载电动缸研发项目。2015年获山西省科技进步二等奖。

第1章 绪论 1.1 课题背景及意义 1.2 铸造起重机工作特点以及主要研究内容 1.3 疲劳寿命评估及动态可靠性国内外研究现状 1.4 课题来源 1.5 课题研究目标、研究内容和拟解决的关键性问题 第2章 环境温度对Q345B钢疲劳行为的影响 2.1 试件材料及试件形式 2.2 温度对Q345B钢的力学性能影响 2.3 不同温度（20～400℃）拉伸疲劳试验 2.4 本章小结 第3章 Q345B钢中温环境下的疲劳寿命预测 3.1 应力疲劳公式 3.2 不同温度下的应力控制疲劳寿命分析 3.3 不同环境温度下的应力寿命计算模型 3.4 本章小结 第4章 基于损伤力学的Q345B钢中温环境疲劳寿命评估 4.1 损伤力学的基本理论 4.2 状态势 4.3 耗散势 4.4 疲劳损伤模型 4.5 损伤变量的选取 4.6 不同温度和应力状态条件下的损伤模型 4.7 环境温度对损伤指数的影响 4.8 不同环境温度、不同应力下的损伤退化模型 4.9 本章小结 第5章 基于损伤力学的铸造起重机金属结构有限元仿真 5.1 有限元法分析步骤 5.2 损伤力学在有限元法中的应用 5.3 有效应力法在ANSYS中的实现 5.4 铸造起重机金属结构建模网格的选择、划分和优化 5.5 单元破坏判断标准 5.6 工程算例 5.7 本章小结 第6章 中温环境下Q345B钢的裂纹扩展行为研究 6.1 试验条件 6.2 不同温度下Q345B钢的疲劳寿命 6.3 试验结果的处理计算 6.4 不同环境温度下的试验结果与分析 6.5 环境温度T与参数C和m的拟合 6.6 工程算例 6.7 本章小结 第7章 中温疲劳试样断口形貌分析 7.1 试验条件 7.2 SEM断口分析 7.3 本章小结 第8章 基于损伤力学的动态可靠性方法 8.1 疲劳损伤模型 8.2 应力强度干涉理论 8.3 损伤力学在应力强度干涉理论中的应用