[发明专利]一种轧机传动轴系统关键件疲劳寿命预警系统

摘要

一种轧机传动轴系统关键件疲劳寿命预警系统，其特征在于它包括：数据读入模块、材料库管理模块、应力谱编制模块、疲劳计算及报告生成模块和帮助模块。本发明结合轧制现场实时载荷数据、经典疲劳理论，对轧机传动轴系统关键件进行疲劳寿命预测，操作简单，扩展方便，具有较高的适用性和可操作性，能够有效对各种材料及工况轧机传动系统关键件进行安全预警。

主权项

1.一种轧机传动轴系统关键件疲劳寿命预警系统，其特征在于它包括：一数据读入模块(1)，该数据读入模块(1)用于直接从轧机西门子实时载荷监测系统中读取多种格式载荷数据；一材料库管理模块(2)，该材料库管理模块(2)用于存储材料特性参数和与结构有关的参数；并在计算疲劳寿命时直接添加新材料信息，且所添加新材料信息将自动被保存在材料库中以供下次调用；同时也可以直接调用材料库中已有材料信息；一应力谱编制模块(3)，该应力谱编制模块(3)用于对实时载荷谱进行处理获得等效应力谱；一疲劳计算及报告生成模块(4)，用于进行疲劳计算并生成报告，具体步骤为：(1)采用修正后的p‑S‑N曲线，其表达式为：式中：ap、bp为与存活率有关的材料参数；σ‑1为疲劳强度极限；Np为存活率为p时的疲劳寿命。(2)采用修正的Miner法则进行疲劳寿命计算，其表示式为：式中：Pi表示应力级别σi的概率；Ni表示单一应力σi作用下使材料发生疲劳破坏的应力循环次数，根据修正后的p‑S‑N曲线计算得到；a表示线性疲劳损伤累计理论修正系数；(3)得到疲劳寿命循环次数后，为方便使用，将其进行单位转换；结合现场实际工况，一天工作24小时、一年工作360天，单位转换公式为：式中：N表示通过修正Miner法则计算得到在相应载荷谱下的疲劳寿命循环次数；t表示读取载荷谱长度；n表示以年为单位计的疲劳寿命；(4)计算完成后直接生成疲劳寿命计算报告，包含零件名称、读入载荷谱信息、相关材料参数、等效应力谱编制级数、应力谱最大变程、计算结果等信息，并可以直接打印生成纸质报告；一帮助模块(5)，帮助模块(5)用于提供详细操作过程及底层算法，并方便调用。