探究起重機械疲勞斷裂可靠性分析的新進展

董永平 彭開鋒

摘要：起重機械在需許多行業(yè)都有著廣泛應用。起重機械在具體應用過程中，其性能會受到外界各項因素影響，這會導致起重機械在具體應用機械疲勞發(fā)生疊加，最終將會將會致使起重機械發(fā)生斷裂，引發(fā)安全事故。

關鍵詞：起重機械;可靠性;機械疲勞;斷裂力學法

起重機械是現代工業(yè)領域中不可或缺的一項設備，其在物流運輸中的應用十分廣泛，通過對其的應用，能夠減少工業(yè)領域對人工勞動力的依賴，提高生產效率。起重機械在應用過程中調運的物料的種類繁多，調運過程中，荷載會發(fā)生明顯改變，同時，因為作業(yè)環(huán)境復雜和惡劣，會到導致其中機械在應用期間出現疲勞斷裂現象，這會對起重機械的應用造成不良影響，甚至會引發(fā)安全事故，因此，必須要做好相應的分析工作。

一、分析起重機械疲勞斷裂現象

疲勞斷裂是起重機械在應用過程中相關部件經常出現的一種故障形式。多數情況下，起重機械中的基礎部件，或者因為受到外界因素影響，已經存在裂縫的部件，長期運行后沒有超過強度極限，或達到強度臨界值靜應力下，一般并不會發(fā)生斷裂。但是，起重機械中部件如果產期都處于該狀態(tài)，起重機械中的各個部件遭受到的影響則會相會疊加，最終將會對起重機械中的部件造成破壞，這就是疲勞斷裂。目前，從人們對起重機械在應用過程中出現的疲勞斷裂情況來看，起重機械在應用期間，疲勞斷裂經歷裂紋產生、裂紋擴展、疲勞斷裂三個階段，具體情況。

起重機械疲勞斷裂會出現一些列表現形式，通常都是一些細微情況，容易被忽視。此外，導致起重機械在應用過程中出現疲勞斷裂的原因也有很多，例如應力大小、循環(huán)次數等。若起重機械循環(huán)次數多、應力小，則會縮短起重機機械部件在具體應用過程中的壽命，導致起重機械出現疲勞斷裂。

二、分析起重機械疲勞斷裂可靠性方法現狀

起重機械在具體應用過程中會出現疲勞斷裂的主要原因就是，起重機械在長應用過程中，受到損害造成的。疲勞斷裂發(fā)生前，問題并不會出現明顯征兆，因此，人們難以發(fā)現問題所在地點。簡單的說，起重機械的斷裂疲勞發(fā)生的都比較突然，其造成的后果都較為嚴重。因此，在對起重機械斷裂現象進行分析期間，應當將具體分析過程中的重點內容集中在疲勞端粒中的可靠性上，針對起重機械設備中容易出現的斷裂情況進行合理化研究，充分結合初始化裂紋的具體長度，以及擴列速度進行研究，這是可靠性方法分析過程中不可或缺的一項內容。

近幾年，起重機械的應用范圍不斷擴大，在該情況下，其在應用過程中的安全事故也不斷增多，而因為疲勞斷裂而引起的起重機械故障始終高舉不下。可見，在應用起重機械過程中，必須提高對起重機械斷裂可靠性研究的重視程度，估算起重機械疲勞壽命，這對事故的發(fā)生能夠起到一定的預防作用。

我國針對金屬在應用過程疲勞斷裂內容的研究起步較晚，約在二十世紀五十年代才開始，并且受理論基礎薄弱影響，我國在該項內容的研究始終都處于一個相對較低的水平，并且取得的成果十分有限，直到二十世紀七十年代才在金屬疲勞斷裂可靠性內容研究方面取得了較大程度提升。

斷裂力學法在具體應用過程中就是將斷裂力學作為基礎，對裂紋進行評估的一種方式。從理論上來說，這種方法是一種相對比較合理的措施，但是，在實際應用過程中，缺少合經驗數據的支持，無法對裂紋的參數和狀態(tài)進行精準判斷，從而會導致最終的計算結果出現誤差，這會對起重機械壽命估算造成影響。

通過確定局部分析法確立可以發(fā)現，有效的壽命結構評估方式就是對起重機械壽命、焊接結構等各項內容進行充分析，但是該方法不合適應用在疲勞程度較高的情況下。

目前，人們對起重機械斷裂疲勞可靠性研究過程中，項目工程設計過程中經常會存在一些難以解決的問題，而在具體分析過程中，這種顯示極限程序的辦法應當得到穩(wěn)定性解決[]。因此，為了使該情況能夠得到改善，人們在不斷的研究過程中發(fā)明了相應面法，該方法趨近隱式極限狀態(tài)方程，但是，其在具體應用過程中穩(wěn)定性差，這會對其普遍適應性造成較大影響。

三、改善起重機械疲勞斷裂情況情況的合理措施

起重機械是一種特殊的設備，其完成安裝后工作，就難以對工作環(huán)境進行噶邊。因此，只能通過改變起重機械零部件設計、金屬結構的方式使起重機械設備的性能得到改善。從起重機械設備的具體應用情況來看，具體處理過程中，通過防止結構材料與機械零部件表面應力集中、抑制塑性變形等方式，就可以對疲勞裂紋的形成、拓展起到一定的抑制作用，從而增加疲勞強度或疲勞極限。具體方法有：減緩應力集中、提高表面光潔度、增強表面強度。

四、結束語

隨著起重機械應用的增強，人們加強了對起重機械疲勞斷裂的研究，不斷對疲勞斷裂可靠性內容進行深入分析，加強理論和技術方面的研究，使可靠性的分析精度能夠得到進一步提高，保證起重機械在實際應用過程中的安全性。

參考文獻

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