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《起重机结构疲劳剩余寿命评估方法研究-徐格宁》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第17卷第3期中国安全科学学报Vol.17No.32007年3月ChinaSafetyScienceJournalMar.20073起重机结构疲劳剩余寿命评估方法研究徐格宁教授左斌(太原科技大学机电工程学院,太原030024)学科分类与代码:620.5020中图分类号:X707文献标识码:A资助项目:国家科技支撑计划资助项目(2006BAK02B04-01-02);教育部科学技术研究重点项目(206021)。【摘要】针对机械结构的主要破坏形式———疲劳破坏,以桥式起重机焊接箱形主梁为研究对象,根据断裂力学Paris2Erdogan方程,结
2、合Miner疲劳损伤累积理论,应用实验所得数据,推导出疲劳剩余寿命公式。采集不同类型,不同额定起重量起重机一段时间内相应起重量的工作次数数据,以模++拟出危险点处相应的载荷谱。以VC为开发平台,研制完成桥式起重机疲劳剩余寿命评估软件。该软件可模拟实现普通、铸造桥式起重机的疲劳剩余寿命估算,并与实验结果进行比较,表明具有较高的吻合性和实用性。【关键词】桥式起重机;焊接箱形梁;载荷谱;疲劳寿命;估算ResearchonMethodforFatigueLifeEstimationofHoistingMachineStructureXUGe2ni
3、ng,Prof.ZUOBin(CollegeofMechanical&ElectronicEngineering,TaiyuanUniversityofScience&Technology,Taiyuan030024,China)Abstract:Aimingatthemaindestructionformofmechanicalstructure--fatiguedestruction,takingtheweldedboxgirderofabridgecraneasthesubject,aformulausedtoestimatefat
4、iguelifewasdeducedac2cordingtoParis2ErdoganequationalongwithMinerfatigueaccumulationtheoryandtheresultoffatigueex2perimentontheweldedboxgirder.Loadspectrumofdangerpointswassimulatedbycollectingtheworkingfrequencyofdifferenttypesofcranesinaperiodtime.Akindofsoftwarewasdeve
5、lopedtoestimatethefa2++tigueresiduallifeofbridgecranesbasedonsoftwareV.Comparedwithexperimentalresult,itshowsthatitisofhighvalueinapplication.Keywords:bridgecrane;weldedboxgirder;loadsspectrum;fatiguelife;estimation全部产业部门事故总数的20%左右;在我国,随着0引言起重机械使用数量的增多,起重伤害事故占全部工业企业伤亡事故的比
6、例也呈逐年上升的趋势,近年在现代生产过程中,起重机械是必不可少的生产设备,在经济建设中,它起着不可或缺的重要作达15%左右。由起重机结构疲劳破坏造成的重大用。然而起重机械却是机械设备中隐藏危险因数最事故屡见不鲜,仅最近两年就有多起该类型事故发多、发生事故几率最大的特种设备,国内外每年都因生,其中发生在某炼钢厂125t铸造起重机主梁断裂起重设备、起重作业造成大量的财产损失和人身伤坠落事故更是造成了整机坍塌、数人伤亡的重大损[1—3][4]害事故。在工业发达国家,起重伤害事故约占失。起重机械的安全问题已成为国家所面临的3文章编号:1003-3
7、033(2007)03-0126-05;收稿日期:2006-12-18;修稿日期:2007-02-28第3期徐格宁等:起重机结构疲劳剩余寿命评估方法研究·127·n重大问题之一,一旦发生事故,经济损失惨重、社会da/dN=C(ΔK)(1)影响恶劣。式中,a———裂纹长度;疲劳破坏作为起重机械金属结构的主要破坏形N———应力循环次数;[5—8]式,决定了起重机的使用寿命。疲劳通常表现da/dN———裂纹扩展速度;为一种突然的失效,结构经长期使用后,在征兆很不ΔK———应力强度因子幅,明显的情况下突然断裂,因此,造成灾难性的损伤和ΔK=Kma
8、x-Kmin=Yσπa(2)严重的后果。国内外对于起重机疲劳剩余寿命估算Y———应力强度因子修正系数;有不少的理论研究,提出了一些疲劳损伤和疲劳剩σ———裂纹处应力幅值;[9]余寿命估算的新方
