面向再制造的挖掘机工作装置剩余疲劳寿命预测研究综述

曹露露，刘 奎，王 严，樊 浩

（长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西 西安710064）

0 引言

挖掘机作为广泛应用的工程机械，在城市建设、交通运输、能源开发、农田水利和国防建设中发挥着巨大作用。工作装置是挖掘机主要的受载部件，也是挖掘机制造过程中消耗钢材最多的部件，生产厂商从产品可靠性的角度出发对其采用偏保守的设计以确保在服役期内不发生疲劳破坏，这使得挖掘机工作装置的制造成本增加且很多在退役时依然完好。因此，对挖掘机工作装置实施再制造对经济性、环保性都具有重要意义。

废旧挖掘机一般都是经历过一次或多次服役周期，由于其服役工况和服役环境不同，其寿命特征也不一样。徐滨士院士指出，寿命评估是判断废旧零部件是否具有再制造价值的基础[1]。对于废旧挖掘机工作装置来说，判断其是否具有剩余使用寿命，其剩余使用寿命能否维持下一个寿命周期直接影响着其资源化策略。因此，开展面向再制造的挖掘机工作装置剩余疲劳寿命预测研究是非常必要的。

1 研究现状

1.1 疲劳寿命预测

美国、德国、日本等发达国家将疲劳损伤累积理论、断裂力学、有限元法以及疲劳强度分析方法等先进技术应用于工程机械疲劳寿命的研究。疲劳寿命预测问题的复杂程度因结构、材料、使用工况等的不同而不尽相同[2]。美国提出了考核动强度的预测产品失效的理论。日本制定了液压挖掘机构件的强度评定程序，研制了可靠性处理系统，并借助于大量试验提高了其可靠性和耐久性。……