门式起重机走行轨系统安全服役与结构优化研究

张鹏飞，男，华东交通大学教授，博导，铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心副主任，交通基础设施环境与安全省部共建协同创新中心副主任，江西省高层次高技能领军人才培养工程人选，茅以升铁道科学技术奖获得者。主持国家重点研发计划重点专项直隶课题1项、国家自然科学基金4项、江西省自然科学基金2项、江西省教育厅科研课题3项;主持横向课题7项;以第一权利人授权发明专利2项、实用新型专利17项、软件著作权12项，获江西省科技进步一等奖、教育部科技进步二等奖等各类科技奖项8项;获江西省第十七批高校省级教学成果二等奖(排名第1)1项，获江西省第十六批高校省级教学成果一等奖(排名第4)、二等奖(排名第2)各1项;出版专著2部，主编教材2部，参与编写教材3部;在国内学术刊物上发表学术论文60余篇。

第1章绪论

1.1研究背景及意义1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状1.2.2国外研究现状1.3研究内容与技术路线

第2章门式起重机走行轨系统测试分析

2.1测试内容及设备选择

2.2测试原理

2.2.1应变测试原理

2.2.2位移测试原理

2.3测点布置及设备安装

2.4测试数据分析

2.5本章小结

第3章门式起重机走行轨系统精细化建模及分析系统研发3.1门式起重机走行轨系统精细化建模

3.1.1单元与参数的选择

3.1.2接触关系及约束的设置

3.1.3扣板式扣件走行轨系统有限元模型3.2荷载的计算与施加

3.2.1扣压力的施加

3.2.2起重机荷载的计算与施加

3.3走行轨系统结构力学特性分析系统研发

3.3.1编制原理

3.3.2系统功能及计算流程

3.3.3系统应用实例

3.4模型验证

3.5本章小结

第4章门式起重机走行轨系统结构力学特性分析

4.1材料破坏强度理论

4.2不同型式起重机走行轨系统结构力学特性

4.2.1 TJMQ 40.5t起重机走行轨力学特性

4.2.250t起重机走行轨力学特性

4.3不同荷载位置下走行轨系统结构力学特性

4.3.1不同荷载位置下TJMQ 40.5t起重机走行轨力学特性4.3.2不同荷载位置下50t起重机力学特性

4.4本章小结

第5章门式起重机走行轨系统病害分析及结构参数优化研究

5.1铁垫板脱空对走行轨系统结构力学特性影响分析

5.1.1铁垫板横向脱空

5.1.2铁垫板纵向脱空

5.2铁垫板锈蚀变薄对走行轨系统结构力学特性影响分析5.3橡胶垫板老化对走行轨系统结构力学特性影响分析5.4走行轨系统结构参数优化研究

5.4.1垫板长度对走行轨系统安全服役的影响

5.4.2垫板宽度对走行轨系统安全服役的影响

5.4.3铁垫板厚度对走行轨系统安全服役的影响5.4.4橡胶垫板厚度对走行轨系统安全服役的影响5.5本章小结

第6章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

本书选择典型的门式起重机应用工点，研究了走行轨系统结构力学特性指标并分析了系统结构受力变形特性；采用参数化建模方法，分别建立门式起重机扣板式和弹条式扣件走行轨系统精细化空间耦合有限元模型，研究走行轨系统结构的几何和力学特性；采用C++语言对ANSYS进行二次开发，研发门式起重机走行轨结构力学特性分析系统；通过与实测结果对比，验证本书所建模型的正确性，以及分析系统的通用性和可靠性。基于所建立的门式起重机走行轨系统精细化空间耦合模型，研究门式起重机走行轨结构在温度荷载、门式起重机静力和动力荷载下的结构受力特性；分析橡胶垫板厚度和宽度、铁垫板厚度和宽度等参数及铁垫板脱空、铁垫板锈蚀等病害对结构受力特性的影响，为门式起重机走行轨系统的设计、施工及养护维修提供理论依据和参考；基于门式起重机走行轨系统空间精细化模型及其结构受力特性，采用ANSYSWORKBENCH中的NCODE模块对门式起重机走行轨系统进行疲劳分析计算，评估走行轨系统结构的安全服役年限，并对门式起重机走行轨系统进行结构参数优化。