倪 栋

（厦门市产品质量监督检验院，福建 厦门 361004）

动臂为装载机工作装置的重要组成部件，也是主要承载构件，其受力情况较为复杂，加之长期在随机载荷下服役，很难对其真实的疲劳强度作出可靠评价。设计中往往出现静强度富裕而动强度不足的情况，造成部分装载机在使用中未达到5000h工作时间就出现了疲劳裂纹或发生断裂［1］。因此，开展对装载机动臂疲劳寿命的试验研究和评估分析，对实现在役装载机动臂剩余寿命的在线监测，预防疲劳断裂事故的发生，指导装载机动臂的设计、优化和再制造都具有十分重要的意义。

1 装载机动臂疲劳寿命评估方法

1.1 名义应力法

试件和零件在高于104～105次以上载荷循环而产生的疲劳，称为高周疲劳。对于高周疲劳，通常采用名义应力法［2-3］。在几何突变的地方会有应力集中现象，应力集中以应力集中系数表示。如果不考虑应力集中系数，直接用构件弯矩除以构件的剖面模数所得到的力就是名义应力。实际的应力则为名义应力×应力集中系数。名义应力是不能直接用于疲劳分析的，需要考虑应力集中系数后再用S—N曲线计算疲劳寿命。名义应力法是传统的疲劳设计方法，本文利用名义应力法的Mine线性疲劳累积损伤理论对装载机的动臂进行疲劳寿命的估算。

1.2 雨流计数法编制载荷谱

动臂所承受的疲劳载荷或疲劳应力实际上为连续的随机过程，因此在进行疲劳强度计算和寿命评估之前必须先确定其载荷谱。……