2013注評《機電設備評估基礎》預習：疲勞壽命理論的應用
第六章 機器設備壽命估算
知識點九、疲勞壽命理論的應用
機器設備主要失效形式是疲勞破壞。一般來講，設備的結構壽命是決定整個設備自然使用壽命的基礎，如起重機報廢標準中規定：主梁報廢即標志著安全使用壽命的終結，可申請整車報廢。在機器設備評估中，疲勞壽命理論主要用于估算疲勞壽命和疲勞損傷。
1.對于重要設備的評估，我們必須根據設備所承受的實際載荷，使用疲勞壽命理論對設備的實際疲勞損傷程度和剩余壽命進行計算。其基本步驟如下：
（1）統計計算危險斷面各種載荷所對應的名義應力σi及作用次數ni；
（2）根據S-N曲線確定每一載荷所對應的應力水平σi下，達到疲勞破壞的循環次數Ni；
（3）根據疲勞損傷積累理論計算每一應力水平σi下的損傷率ni/Ni；
（4）計算總損傷率
2.對于未進行疲勞壽命計算的機器設備，疲勞壽命理論可以用來估算這些設備的剩余物理壽命，其基本步驟如下：
（1）確定危險斷面。有限壽命計算需要先知道應力值。計算時，首先分析承受載荷的情況，確定危險截面及其所承受應力的變化規律，并對這個截面進行疲勞壽命計算。如危險截面無法完全確定，則應對幾個可能截面進行計算分析。
（2）確定應力。計算每一個載荷對應的應力值。
（3）計算應力循環次數。統計每一個載荷所對應的應力循環次數。
（4）確定各系數。考慮實際零件的形狀、尺寸及表面狀態，確定應力集中系數K、尺寸系數ε、表面系數β及不對稱循環系數Ψ。
（5）計算修正后的應力。根據應力集中系數K、尺寸系數ε和表面系數β計算修正后零件的疲勞極限。
（6）計算疲勞損傷或疲勞壽命。查與σi對應的Ni，并計算疲勞損傷或疲勞壽命。
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