探究起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展

周宇

摘 要：金属结构出现疲劳断裂的现象，极有可能对起重机械的使用期限造成影响，文章围绕起重机械疲劳断裂的可靠性，对起重机械的新进展提出了几点建议。

关键词：起重机械；疲劳断裂；可靠性

起重机械的作业原理是基于交变应力的基础上，在其运行的同时难免会不停的循环，在不停运转的前提下起重机械额的疲劳期限便会达到极限，为此，起重机械主梁具有高应力的部位便会出现疲劳断裂的现象。现阶段在我国相关产业的生产过程中，关于起重机械的种类与数量较多，然而在产品的质量方面与使用的安全上也存在一定的差异性，以上种种因素皆会造成起重机械疲劳断裂的现象。若对使用时长较长的起重机械进行无损检测，尽管可以避免疲劳现象的出现，然而该检测方法的费用成本比较高，在经济性方面缺乏一定的考虑。为此，文章中针对起重机械疲劳断裂的可靠性，对其进展进行了分析。

1 起重机械的疲劳断裂现象

在起重机械的相关元件中，造成元件出现问题的重要因素之一便是疲劳断裂，通常状况下，当起重机械中的初始元件低于本身的强度极限或是静应力时，那么将不会出现断裂的现象，然而元件长时间低于初始元件低于本身的强度极限或是静应力，那么在元件中将会出现疲劳断裂的现象[1]。通常来说，起重机械的疲劳断裂主要有以下三个环节，即产生裂缝、裂缝扩大、以及断裂，与其他问题不同的是起重机械的断裂不存在突发性，出现时一般没有固定的预兆，为此，起重机械在使用安全方面具有一定的威胁。从相关的调查可以得知，造成疲劳断裂的原因和应力循环次数存在很大关系，若其中应力比较小，且经过了长时间的循环，那么该起重机械的使用时间会在原来的基础上增加。

2 起重机械疲劳断裂可靠性新进展

在社会发展以及相关行业的发展中，起重机械是非常必要的机械设备之一，受国家经济发展的影响，在起重机械的使用方面，其规模也在逐渐的扩大，关于其中机械制造、安装、以及维修的公司也逐渐增多，然而由于一些相关的公司的技术人员、相关设备缺乏时代性观念，设备没有及时的更新，加之地区之间的差异性较大，由此为起重机械的使用安全以及有效运行造成了一定的威胁。

针对起重机械的疲劳断裂现象，是机械在不断运行过程中损伤累积的过程，一般起重机械在出现疲劳断裂情况之前，没有较为明显的变形现象，为此，疲劳断裂的现象在发生时，具有一定的突然性，所以，由于其中机械的疲劳断裂现象出现的故障具有一定的危害性，为此也会为起重机械的运行带来一定影响[2]。受我国经济发展的影响，各行各业中对于其中机械的应用也愈发普遍，在其中，起重机械出现故障的几率在逐渐的增长，在工业事故中，起重机械的疲劳断裂现象已经达到了17%左右，因为起重机械出现疲劳断裂现象而导致的重大事故也较为常见，例如曾经某炼钢厂内出现的铸造起重机主梁断裂故障，便是因为起重机械的疲劳断裂现象导致，这次事故中，铸钢厂的起重机不仅整体坍塌，同时也造成了人员伤亡，为人们的财产、生命安全、企业的名誉均带了很大的威胁。

为此，我们对起重机械疲劳断裂现象的可靠性进展进行了分析，通过分析，我们可以预估起重机械剩余的使用期限，并且在此基础上，全面预防疲劳断裂现象的产生，通过分析，我们能够对起重机的合理设计、以及制造检验等方面提出相应的合理要求，对运行过程中出现的缺陷进行补充以及优化完善。

我国在起重机械的使用中一些相关的研究人员已经对起重机箱型梁的疲劳强度区别进行了深入的探究，通过相关人员的研究，我们得知了其中机械的疲劳锻炼曲线与起重机械剩余的使用期限计算公式。除此之外，相关的研究人员通过详细的研究，也掌握了一般起重机械元件使用寿命的预估方式，将其和焊接箱形的主梁疲劳度进行结合，以此分析了起重机械在实际焊接作业中的实用性能，对其中需要解决的问题进行了全面的分析[3]。另外，研究人员通过对常服疲劳的试验，总结了焊接箱型梁的疲劳强度各级曲线以及计算方程，在实验的基础上获取了基于固定使用期限之下起重机械的疲劳强度分布规律，以此实施变幅实验，通过实验，可以获得p、s、n曲线，并对其与常服试验之间的作用关系进行分析，在实验结果的基础上我们可以对疲劳断裂现象发生的原因进行总结。另外一些研究人员基于断裂力学的基本理论，推论了特殊荷载下起重机械疲劳断裂纹出现扩张以及使用期限的理论，通过起重机械中荷载分布的相关特点，再结合时间循环的方法，利用计算机模拟的形式，对起重机械的疲劳寿命进行了分析。一些其他的研究人员对工程机械金属结构进行了行详细的分析与研究，对疲劳荷载状态下，结构以及疲劳可靠度计算方法等进行了研究。一些研究人员分析了焊接缺陷梁疲劳度计算方法，在此基础上与桥式起重机的疲劳试验数据信息进行结合，以此计算了起重机械疲劳可靠度。

3 结束语

综上所述，现阶段，受我国经济發展的影响，起重机械在工业乃至各行各业中均得到了广泛的应用，然而，起重机械在运转的过程中也面临了疲劳断裂的现象，以此对起重机械的质量以及使用安全造成了影响。文章中针对其中机械疲劳断裂可靠性，对起重机械可靠性新进展进行了分析，并且通过文章中的分析，能够发现起重机械在运行过程中存在的不足，并且提高起重机械的运行质量，杜绝疲劳断裂现象，以此推动我国经济的发展。

参考文献

[1]郑严，程文明，程跃.起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展[J].起重运输机械，2015，（10）：5-9.

[2]赵军.起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展[J].装备制造技术，2015，（4）：208-209，215.

[3]陈卫国.试论起重机械疲劳断裂可靠性的新进展[J].科技风，2015，（21）：25.

（作者单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院宜兴分院）