卢 超，潘尚峰，张玉杰

（清华大学 机械工程系，北京 100084）

1 引言

对重型机床实施再制造是最佳的“绿色制造”模式，其能够实现对基础件的重复利用，具有良好的经济、资源和环境效益[1]。重型机床基础件具有质量大的特点，且基础件质量占整个机床质量比重较大，因此对重型机床基础件实施再制造具有更高的价值。退役机床基础件受交变载荷作用，易产生应力集中和裂纹等疲劳破坏，影响基础件服役性能和机床加工精度。对基础部件进行疲劳损伤定量评估能辅助确定基础件可再制造性。

常见的疲劳损伤评估方法包括理论计算法和无损检测法。理论计算法通过各种损伤、寿命理论来计算构件疲劳损伤。20世纪初，人们通过观察材料显微结构，发现材料发生破坏主要包括裂纹萌生、裂纹扩展和结构破坏三个阶段[2]。应力-寿命疲劳损伤模型以材料S-N曲线为基础，通过材料标准试样疲劳实验来研究材料疲劳损伤，应力-寿命模型理论研究充分，可操作性较强，可计算构件高周疲劳损伤[3]。应变-寿命模型考虑了材料弹性变形和塑性变形对疲劳寿命的影响，适用于循环次数低、应力水平高的低周疲劳损伤评估[4]。损伤力学模型以宏观损伤理论和微观损伤理论为基础，利用损伤因子来衡量构件的损伤速率[5]。断裂力学模型研究裂纹扩展阶段裂纹是否超过临界尺寸，其适用于裂纹扩展较慢的情况，不适合计算变载荷疲劳损伤[6]。基础件在服役历程中，多次受到交变载荷作用，总疲劳损伤为每次受载产生疲劳损伤的叠加。……