[发明专利]一种起重机主金属结构剩余疲劳寿命的估算方法

权利要求书

1.一种起重机主金属结构剩余疲劳寿命的估算方法，其特征在于包括以下步骤：

采集起重机主金属结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述起重机主金属结构的实测典型载荷谱；

对所述起重机主金属结构的材料进行疲劳试验，获取所述材料的疲劳裂纹扩展速率曲线；

检测所述起重机主金属结构上各实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类；

通过查阅应力强度因子手册、或者应力强度因子实验、或者有限元分析计算，获取所述各类裂纹的应力强度因子；

对实测典型载荷谱、疲劳裂纹扩展速率曲线、裂纹位置和尺寸、各类裂纹的应力强度因子进行裂纹扩展分析，确定起重机主金属结构剩余疲劳寿命的估算值。

2.根据权利要求1所述的起重机主金属结构剩余疲劳寿命的估算方法，其特征在于：采集起重机主金属结构的实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述起重机主金属结构的实测典型载荷谱；具体是：

采集、分析起重机主金属结构的典型运行工况数据和设备使用情况数据，获取实际载荷谱数据，根据所述实际载荷谱数据，编制获取所述起重机主金属结构的实测典型载荷谱。

3.根据权利要求1所述的起重机主金属结构剩余疲劳寿命的估算方法，其特征在于：检测所述起重机主金属结构上实际裂纹的裂纹位置、尺寸，并对各种裂纹进行几何简化分类，具体是：

先对起重机主金属结构的危险截面进行超声波探伤，获得裂纹的具体位置；再用射线探伤对裂纹位置进行详细检测，获得裂纹的形状、大小、深度尺寸参数；根据裂纹尺寸参数，对各种裂纹进行几何简化分类。

4.根据权利要求1所述的起重机主金属结构剩余疲劳寿命的估算方法，其特征在于：对实测典型载荷谱、疲劳裂纹扩展速率曲线、裂纹位置和尺寸、各类裂纹的应力强度因子进行裂纹扩展分析，确定起重机主金属结构剩余疲劳寿命的估算值；具体是：

将实测典型载荷谱数据、疲劳裂纹扩展速率曲线数据、裂纹位置和尺寸数据、各类裂纹的应力强度因子代入公式：

N(a)=∫a0a1C(ΔK(a))mda]]>

确定所述起重机主金属结构剩余疲劳寿命的估算值，

其中ΔK(a)为应力强度因子随裂纹尺寸变化的函数，所述ΔK(a)与裂纹几何载荷相关，其中a₀和a分别是初始裂纹尺寸和计算终止时的裂纹尺寸，即得到的N(a)值即是裂纹从尺寸a₀扩展至a所需的载荷循环次数。