问题内容:
1.该起重机的设计总工作循环次数为5*105,设计工作载荷有两种:载荷P1等于最大工作载荷,作用次数占总工作循环的1/3,载荷P2为最大工作载荷的50%作用次数占总工作循环的2/3,P1的疲劳循环次数是2.5*105
2.该起重机已使用20年,前10年按原设计工况使用,每年工作循环数为12500次,之后只起升P2载荷,平均每年的工作循环数为20000次
问:该起重机对应P2的疲劳破坏循环次数是多少?目前疲劳损伤率是多少?按目前工况该起重机的剩余疲劳寿命是多少年?
老师回复:
答疑:已知对应载荷Pl的疲劳寿命Nl=2.5×105,在载荷Pl的作用次数占总循环次数的l/3,载荷P2的作用次数占总循环次数的2/3的情况下,疲劳寿命为5×105,根据迈因纳定理可以确定对应载荷P2的疲劳寿命。
迈因纳定理:
已知: 将有关数据代入上式:
可以得到:N2=106
在起重机20年的使用寿命中,前10年每年的工作循环次数为12 500次,Pl载荷的工作循环次数占总循环次数的l/3,P2载荷的工作循环次数占总循环次数的2/3;后l0年全部循环载荷为P2载荷,每年的循环次数为20 000次。则
Pl载荷的工作循环次数=12 500(次/年)×10年× =41 666.67次
P2载荷的工作循环次数=12 500(次/年)×l0年× +20000(次/年)×10年
=283 333.33次
计算总损伤率:
=0.45
剩余使用次数=(1-45%)×106=550 000次
按目前工况的剩余使用年限=550 000/20 000=27.5年
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