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近幾年，由于起重機的大范圍使用，國內對起重機結構安全、斷裂失效等問題進行了許多研究，如采用應力測試系統對平頭塔機起重臂斷裂失效進行分析[1]；采用應力測試評估老舊起重機金屬結構[2]；應力測試結合無損檢測在起重機專用梁式吊具安全評估[3]；腹板加高門式起重機的應力測試及分析，以判定改造后的設備是否滿足工況需求[4]。

應力測試是驗證起重機金屬結構承載能力的直接、有效的手段。測量金屬結構主要受力部位的應變、應力，進行強度、剛度校核，并且可通過動態測量，測出結構的動態特性。
 

起重機械金屬結構應力測量主要分為：

應變電測法是用電阻應變片先測出構件的表面應變，再根據應力、應變的關系式來確定構件表面應力狀態的一種實驗應力分析方法。

以港口起重機械為例，其金屬結構基本上是由角鋼、槽鋼、工字鋼、T型鋼、鋼管等型材或由鋼板焊成的箱形結構所組成。由各種形式材料組成的結構，通常承受拉(壓)、彎、扭等幾種外力的作用，其斷面上的應力分布比較復雜。

• 斷面上通常只有兩種力：正應力、剪應力
• 斷面角點處只有正應力，而無剪應力（相當于單向應力狀態）。正應力的最大值出現在角點處。
• 剪應力的分布形式根據其斷面形狀不同而不同，一般來說，最大剪應力產生在中性軸處（主慣性軸處）。

根據應力分布狀態：單向平面應力狀態

主應力方向已知：

軸向受力構件：應變片可在斷面上、下或左、右沿軸向布置。

受彎構件：最大彎矩處斷面的邊緣或四角沿軸向布置。

壓彎構件：斷面上四角不少于四片軸向布置。

主應力方向未知：

受彎構件的正應力與剪應力較大的部位；

斷面形狀不規則或有突變處；

匯交力系的桿件節點部位。

重要受力部位：貼雙片，提高測量值的可靠性。

對稱結構斷面：可適當減少布片、數量，例如單邊布片。

檢驗主要承載構件在額定載荷或不同工況靜載作用下的結構強度，并進行安全評估。    

檢驗起重機在動態載荷作用下主要承載金屬結構的動應力水平，根據頻譜分析等確定構件強度。

測點數量較少、現場快速檢查測量和確認，可以選擇手持式動靜態應變儀。

參考文獻：

[1]張楨,馬俊,黃豪華,等.平頭塔機起重臂斷裂失效分析[J].中國特種設備安全,2015,37(5):59-63.

[2]張志斌,田佳梅.采用應力測試評估老舊起重機金屬結構的實例分析[J].裝備制造技術,2017,10:178-180.

[3]趙凱,倪大進,胡靜波,等.應力測試結合無損檢測在起重機專用梁式吊具 安全評估中的應用分析[J].內燃機與配件,2017,10:91-93.

[4]鞠成偉,趙政飛.腹板加高門式起重機的應力測試及分析[J].起重運輸機械,2014,8:116-118.

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