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摘要
塔式起重机因其便捷、高效、可重复使用的工作特点在建筑行业得到广泛运用,已经成为建筑业的重要工具.塔机的使用时间到达一定年限以后大部分都会由于疲劳使用而产生不同程度的裂纹,这会减少塔机安全使用寿命.基于损伤容限理论,本文采用断裂力学和扩展有限元方法,研究了具有初始缺陷的塔机最危险处在单轴比例加载条件下的裂纹扩展问题.结果表明当裂纹初始长度一定时,裂纹扩展依赖于初始裂纹方向.当裂纹方向与加载方向垂直时,其寿命最短.本文还研究了裂纹尖端存在空洞和夹杂的扩展.研究结果表明:在一定的条件下,裂纹前端的孔洞可以抑制裂纹的扩展.当夹杂的形状、位置等条件一定时,伴随弹性模量增高,塔机的裂纹扩展会从促进裂纹扩展转变成阻碍裂纹扩展.
