吴 磊

1扬州大学 扬州 225000 2江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 扬州 225000

0 引言

在早期的起重机设计中，基本使用无限寿命计算，这在很大程度上造成了物料的浪费。有些起重机的使用年限已经达40多年，由于起重机设计的体积较大，自重较重，造成很大程度的电能浪费，对目前所倡导的节能形成了一定阻力。于是，现今国内很多起重机制造企业已开始重视这方面问题，通过与客户的沟通了解起重机的使用工况进行设计。然而，由于起重机制造不像零部件制造那样可以频繁利用疲劳测试进行疲劳强度的校核，且起重机的型号多种多样，若每一种都进行疲劳破坏试验，其成本之高企业也难以承受。另外，基于有限元的疲劳仿真分析成本较低，计算过程简单，可节约大量设计时间，还可计算出疲劳分析中的危险点，降低由于设计导致疲劳缺陷。针对特定客户的需求，利用SN疲劳分析方法对将要制造的起重机进行疲劳分析，从而得到该起重机的疲劳寿命，并利用计算出的疲劳危险点为将来产品的疲劳寿命优化做出铺垫[1]。

1 使用工况调查

为使起重机的设计满足用户需要，避免因安全系数过大导致经济性降低，必须了解起重机钢结构的失效方式、起重机设计使用寿命、起重机承载和起重机各种载荷的日均次数等设计需求，从而得到以下信息：

1）起重机金属构件的失效形式有断裂失效、腐蚀失效、变形失效等。国标对于这3种失效形式都有一定的判定标准，可通过修复使其恢复原有刚性、强度及稳定性，或直接报废。……