錨鏈疲勞載荷計(jì)算方法

1.1  用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行靜載荷, 計(jì)算模型選用實(shí)體單元. 因?yàn)閱蝹€(gè)錨鏈實(shí)體和所受到的載荷是關(guān)于X軸方向?qū)ΨQ, 所以取半個(gè)錨鏈進(jìn)行計(jì)算、 實(shí)體被劃分為75421四角形單元(如圖1，取平行于錨鏈長(zhǎng)軸方向?yàn)閄方向)。 根據(jù)計(jì)算需要對(duì)稱體在截面處X方向加約束，并且截面上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)在X-，Y-，Z-方向均加約束。載荷看作為均布載荷在直徑為 25.52 mm的面上。

               半徑計(jì)算為：  R= =12.76mm

其中：E1=E2=210000N/mm2=2.1×1011Pa

= =0.3

= + = 則 =147/4；

1.2  僅做線性計(jì)算，既不考慮材料非線性也不考慮幾何非線性計(jì)算。

1.3  疲勞壽命計(jì)算基于 Miner線性累積疲勞準(zhǔn)則（即曼耐爾疲勞損傷積累假說）計(jì)算的指數(shù)方程為：

其中：   N—循環(huán)次數(shù)

---應(yīng)力變化范圍

m---S/N曲線關(guān)于對(duì)數(shù)橫坐標(biāo)下的斜率 ，m 取為3.36

a-----方程的實(shí)常數(shù), 由實(shí)驗(yàn)獲得, loga （以10為底a的對(duì)數(shù)）取為13.6451

壽命損傷率：

其中：ni----各 對(duì)應(yīng)的積累循環(huán)次數(shù)（實(shí)際情況下的）

      Ni-----各 對(duì)應(yīng)的材料發(fā)生疲勞破壞時(shí)極限循環(huán)次數(shù)

據(jù)Miner疲勞準(zhǔn)則材料達(dá)到疲勞失效時(shí)，總疲勞壽命損傷率：=1

意味著, 如果 D 1,已經(jīng)失效, 如果 D<1,失效還沒發(fā)生（還沒達(dá)到疲勞壽命極限）.

取0.3倍的***小破斷載荷作為平均拉力, 12421&times;0.3=3726 KN. 取 3726 50 KN(或 3676 KN和3776 KN)作為計(jì)算 S/L值的載荷范圍 ，用在3676 KN 和3776 KN下的錨鏈***大主應(yīng)力的差值計(jì)算得到應(yīng)力-載荷比值S/L,

S/L= =0.080508815

S/L乘以載荷變化范圍得到應(yīng)力變化范圍, = &times;S/L。由 得到各 的值。由 得到疲勞壽命損傷率。其中載荷加載頻譜（實(shí)際的 ）由山東恒達(dá)鏈條提供, 可以得到每年的累積損傷率 和200年的總的累積疲勞損傷率。