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第八章 機器設備壽命估算

考試大綱

第一節　概述

第二節　磨損壽命：

1.磨損壽命的計算。

第三節　疲勞壽命理論及應用：

1.疲勞壽命曲線及其應用。

2.環應力特性的含義。

3.材料疲勞極限及零件疲勞極限的含義及確定。

4.疲勞損傷積累的含義及應用。

5.疲勞壽命在機器設備技術鑒定中的應用。

第四節　損傷零件壽命估算：

1.損傷零件疲勞壽命的估算。

本章歷年題型：

1.(單選題)(2006)下列關于設備磨損的說法中，正確的是( )。

A.設備在使用初期，零部件表面的粗糙度比較小，在使用過程中隨著磨損而逐漸增大

B.設備的正常磨損壽命是指正常磨損階段的磨損壽命，即第II階段的磨損壽命

C.設備在進入急劇磨損階段后，應開始考慮安排修理

D.材料的磨損強度數值越大，材料的耐磨性越差

答案：D

答案解析： A，設備在使用初期，零部件表面的粗糙度比較小，在使用過程中隨著磨損而逐漸增大，粗糙度應該是隨著磨損而逐漸變小的;B，設備的正常磨損壽命應該是第一階段和第二階段之和;C，設備應該是在進入急劇磨損階段前，就要進行修理，以免使設備遭到破壞。

2.(多選題)(2005)下列各項中，( )是評價材料靜強度的重要指標。

A.比例極限 B.彈性極限 C.屈服極限 D.強度極限 E.斷裂極限

答案：CD

3.(綜合題)對起重機進行評估時，一般需要對起重機的主要部件進行檢查，以確定其損傷情況;并根據所了解到的技術參數做必要的分析計算。評估師評估一臺普通橋式起重機，通過查閱起重機的技術檔案及現場調查，了解到：

(1)該起重機的設計總工作循環次數為5×10 5;設計工作載荷有兩種：載荷P1等于最大工作載荷，作用次數占總工作循環的1/3，載荷P2為最大工作載荷的50%，作用次數占總工作循環次數的2/3。 從有關的技術資料可以得到對應P1的疲勞破壞循環次數是2.5×105。

(2)該起重機已使用20年，前10年按原設計工況使用，每年的工作循環數為12 500次。之后只起升P2載荷，平均每年的工作循環數為20 000次。

問題：

1.一般橋式起重機橋架的主要損傷形式是什么?判斷橋架是否需要修理的標準是什么?評估師要了解該起重機的磨損情況，應該對哪些部件進行檢查?

2.該起重機對應P2的疲勞破壞循環次數是多少?目前的疲勞損傷率是多少?按目前的工況，該起重機的剩余壽命是多少年?

答案：

1、這個第一問，是第十章要解決的問題。

2、已知對應載荷P l的疲勞壽命Nl=2.5×105，在載荷Pl的作用次數占總循環次數的l/3，載荷P2的作用次數占總循環次數的2/3的情況下，疲勞壽命為5×105，根據邁因納定理可以確定對應載荷P2的疲勞壽命。

可以得到：N 2=10⁶ (2分)

在起重機20年的使用壽命中，前10年每年的工作循環次數為12 500次，P l載荷的工作循環次數占總循環次數的l/3，P2載荷的工作循環次數占總循環次數的2/3;后l0年全部循環載荷為P2載荷，每年的循環次數為20 000次。則

P1載荷的工作循環次數=12 500(次/年)×10年× =41 666.67次 (1.5分)

P2載荷的工作循環次數=12 500(次/年)×l0年× +20000(次/年)×10年

=283 333.33次 (2分)

計算總損傷率：

=0.45 (2分)

剩余使用次數=(1-45%)×10 6=550 000次

按目前工況的剩余使用年限=550 000/20 000=27.5年 (2分)

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（責任編輯：中大編輯）

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