起重機(jī)疲勞壽命估算與疲勞可靠性安全檢測(cè).pdf

1、起重機(jī)由于能快速方便地對(duì)貨物進(jìn)行搬運(yùn)、轉(zhuǎn)移，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，但在工作過(guò)程中其結(jié)構(gòu)要承受反復(fù)交變載荷作用，很容易產(chǎn)生疲勞破壞，據(jù)統(tǒng)計(jì)金屬結(jié)構(gòu)的破壞有50％~90％屬于疲勞破壞，因此需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命估算，并根據(jù)起重機(jī)的服役狀況進(jìn)行相應(yīng)的安全檢測(cè)，從而保證其能安全有效地運(yùn)行。 本文通過(guò)對(duì)各種不同起重機(jī)實(shí)際工作情況下結(jié)構(gòu)的受力特征進(jìn)行計(jì)算分析，并參考相關(guān)的檢測(cè)規(guī)范以及同類(lèi)型起重機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的歷史記錄情況，

2、選取起重機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力測(cè)試點(diǎn)；然后在起重機(jī)正常工作情況下測(cè)試這些點(diǎn)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(diǎn)作為疲勞壽命估算點(diǎn)，測(cè)量其應(yīng)力—時(shí)間歷程；采用雨流計(jì)數(shù)法對(duì)動(dòng)態(tài)采樣得到的應(yīng)力—時(shí)間歷程進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)，編制出結(jié)構(gòu)的測(cè)試疲勞載荷譜。由于結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)采樣時(shí)間遠(yuǎn)比其整個(gè)疲勞壽命短，本文應(yīng)用疲勞載荷譜理論將測(cè)試疲勞載荷譜外推，得出結(jié)構(gòu)整個(gè)服役期間的全壽命疲勞載荷譜；在依據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范推導(dǎo)起重機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的S—N曲線時(shí)，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(duì)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(gè)階段來(lái)表達(dá)；最后結(jié)合Miner累積損傷法則，計(jì)算結(jié)構(gòu)的疲勞損傷值，并根據(jù)起重機(jī)的實(shí)際工作情況，估算出其剩余疲勞壽命。同時(shí)按照上述原理，編制了一套起重機(jī)結(jié)果疲勞壽命估算程序，為起重機(jī)使用和檢測(cè)部門(mén)提供了一種準(zhǔn)確、實(shí)用的估算起重機(jī)疲勞壽命的新手段，為相關(guān)部門(mén)對(duì)起重機(jī)的安全檢測(cè)和合理應(yīng)用提供了一個(gè)很好的參考依據(jù)。

4、 目前國(guó)內(nèi)起重機(jī)都是通過(guò)定期對(duì)其重要部位進(jìn)行檢測(cè)后，來(lái)判斷結(jié)構(gòu)的安全狀況，這種檢測(cè)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(cè)方式應(yīng)用到起重機(jī)結(jié)構(gòu)的安全檢測(cè)中，并根據(jù)實(shí)際工作狀況下測(cè)量的應(yīng)力—時(shí)間歷程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定出結(jié)構(gòu)的疲勞可靠度指標(biāo)曲線，與保證起重機(jī)可以安全運(yùn)行的結(jié)構(gòu)最低目標(biāo)可靠度指標(biāo)進(jìn)行比較，來(lái)判斷結(jié)構(gòu)的安全狀況以及下次需要再次進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間間隔。這種基于疲勞可靠性的起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全檢測(cè)方式在起重機(jī)剛投入使用初期，要