基于Minner准则的卸船机疲劳寿命评估

蒋 瑜

上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062

0 引言

某大型燃煤发电厂通过抓斗卸船机将散装电煤连续不断地搬运出船舱，卸载到皮带机上，该卸船机是一种电煤专用装卸机械，可大大提高卸煤效率，保持环境清洁，具有高效环保的特点。因此，卸船机是燃煤发电厂必不可少的重要装备，其具有投资大、使用强度高、使用频率高的特点，且工作环境较为恶劣，例如盐湿空气长年侵蚀等不利因素，均影响卸船机使用的安全性和可靠性。一旦发生安全事故，必然造成重大的经济损失，影响财产生命安全，故需确保在用的老旧卸船机能安全可靠地运行。

疲劳是金属结构失效的重要影响因素之一，疲劳失效是影响卸船机安全性可靠性的重要因素[1,2]，金属结构疲劳寿命的影响因素非常多，而疲劳失效的机理却不尽相同。因此，从不同的研究角度出发，研究人员提出了多种疲劳损伤理论模型[3]，其中应用最广的是Minner于1945年提出的线性疲劳累积损伤理论，疲劳寿命校核点的疲劳应力-时间历程数据决定了结构的疲劳寿命评估值的准确性[4]。有两种方法可分别取得疲劳应力-时间历程数据，分别是现场应力测试[5]和采用计算机进行有限元仿真分析，两种方法各有优劣。卸船机比普通的起重机械结构庞大复杂，现场应力测试难度较大、成本较高，但可靠性较高；而有限元仿真分析则反之，无需在现场进行测试，难度大大降低，但可靠性相对较低。……