【摘 要】零部件的剩余寿命是再制造中关键的因素，对其可再制造性和修复方式有很大的影响，由于受到疲劳循环的作用，机械的结构强度会退化，材料的疲劳极限要比静应力极限要小。本文以300t×43mA型双梁造船门式起重机为例，对其疲劳寿命进行分析和估算。

　　【关键词】寿命预测；门式起重机；疲劳

　　Fatigue（疲劳）一词最早出现在早拉丁文中（Fatig？re），通常是指人的身体和精神上的劳累。作为工程术语，疲劳用来反应在循环变载荷作用下材料的损伤和破坏。在上世纪60年代，国际标准化组织（ISO）发表的报告《金属疲劳试验的一般原理》中对疲劳的定义是：“金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫做疲劳”[1-2]。疲劳的另一个定义是：材料在循环应力或循环应变作用下，由于某点或某些点产生了局部的永久结构变化从而在一定的循环次数以后形成裂纹或发生断裂的过程称为疲劳[36]。

　　根据研究对象、载荷条件、环境和介质情况，疲劳有很多种分类方法。

　　1）按研究对象可分为材料疲劳和结构疲劳；

　　2）按失效周次可分为高周疲劳和低周疲劳；

　　3）按载荷条件分随机疲劳、冲击疲劳、接触疲劳、微动摩损疲劳和声疲劳；

　　4）按温度环境分为高温疲劳、低温疲劳、热疲劳和腐蚀疲劳。

　　1 估算方法分析

　　名义应力法是最早的抗疲劳设计计算方法，它以零件或材料的 曲线为基础，结合疲劳累积损伤理论，对照试件或结构疲劳危险部位的应力集中系数和名义应力，校核疲劳强度或计算疲劳寿命。

　　MSC.Fatigue的疲劳分析过程[3-4]可以用图2的五步曲来表示[38]：

　　图 1 MSC.Fatigue疲劳分析五步曲

　　Fig.1 Five Steps of MSC Fatigue Analysis

　　2 载荷信息分析

　　图 2 修正后的Q345钢的P-S-N曲线

　　Fig. 2 Corrected P-S-N curve of Q345 steel

　　门式起重机械的主梁在工作中所经历的最大应力远低于材料的屈服极限，其变形均为线弹性变形，处于低应力高频疲劳状态，起重机金属结构疲劳属于高周疲劳。因此，在运用MSC.Fatigue进行主梁的疲劳寿命分析时，运用名义应力法，即假设起重机主梁结构中不存在裂纹缺陷，并结合Miner法则进行全寿命分析。

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