起重機疲勞壽命估算與疲勞可靠性安全檢測.pdf

1、起重機由于能快速方便地對貨物進行搬運、轉(zhuǎn)移，在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了越來越大的作用，但在工作過程中其結(jié)構(gòu)要承受反復交變載荷作用，很容易產(chǎn)生疲勞破壞，據(jù)統(tǒng)計金屬結(jié)構(gòu)的破壞有50％~90％屬于疲勞破壞，因此需要對其結(jié)構(gòu)進行疲勞壽命估算，并根據(jù)起重機的服役狀況進行相應(yīng)的安全檢測，從而保證其能安全有效地運行。 本文通過對各種不同起重機實際工作情況下結(jié)構(gòu)的受力特征進行計算分析，并參考相關(guān)的檢測規(guī)范以及同類型起重機結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的歷史記錄情況，

2、選取起重機結(jié)構(gòu)的應(yīng)力測試點；然后在起重機正常工作情況下測試這些點在不同工況下的應(yīng)力值，并選取應(yīng)力相應(yīng)比較大的點作為疲勞壽命估算點，測量其應(yīng)力—時間歷程；采用雨流計數(shù)法對動態(tài)采樣得到的應(yīng)力—時間歷程進行循環(huán)計數(shù)統(tǒng)計，編制出結(jié)構(gòu)的測試疲勞載荷譜。由于結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場動態(tài)采樣時間遠比其整個疲勞壽命短，本文應(yīng)用疲勞載荷譜理論將測試疲勞載荷譜外推，得出結(jié)構(gòu)整個服役期間的全壽命疲勞載荷譜；在依據(jù)起重機設(shè)計規(guī)范推導起重機結(jié)構(gòu)構(gòu)件的S—N曲線時，本文考慮到小

3、于疲勞極限的應(yīng)力幅值在結(jié)構(gòu)的疲勞載荷譜中占了很大部分，對結(jié)構(gòu)的累積損傷同樣具有很大的影響，因此本文將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的S—N曲線分成兩個階段來表達；最后結(jié)合Miner累積損傷法則，計算結(jié)構(gòu)的疲勞損傷值，并根據(jù)起重機的實際工作情況，估算出其剩余疲勞壽命。同時按照上述原理，編制了一套起重機結(jié)果疲勞壽命估算程序，為起重機使用和檢測部門提供了一種準確、實用的估算起重機疲勞壽命的新手段，為相關(guān)部門對起重機的安全檢測和合理應(yīng)用提供了一個很好的參考依據(jù)。

4、 目前國內(nèi)起重機都是通過定期對其重要部位進行檢測后，來判斷結(jié)構(gòu)的安全狀況，這種檢測方式具有很大的盲目性。本文將基于疲勞可靠性的安全檢測方式應(yīng)用到起重機結(jié)構(gòu)的安全檢測中，并根據(jù)實際工作狀況下測量的應(yīng)力—時間歷程進行統(tǒng)計分析，確定出結(jié)構(gòu)的疲勞可靠度指標曲線，與保證起重機可以安全運行的結(jié)構(gòu)最低目標可靠度指標進行比較，來判斷結(jié)構(gòu)的安全狀況以及下次需要再次進行檢測的時間間隔。這種基于疲勞可靠性的起重機結(jié)構(gòu)安全檢測方式在起重機剛投入使用初期，要