球磨机工作时筒体承受着交变载荷,应力为交变应力。在*交变应力作用下,局部的应力集中会导致其静强度降低,而且易形成微观裂纹,微观缺陷逐渐累积zui终导致疲劳破坏。由于磨机筒体在工作时所受应力低于材料的屈服极限,且循环次数多,属于高周疲劳问题,运行基于s-n曲线的名义应力法进行疲劳分析。
s-n曲线式疲劳分析的举出,由于描述作用应力s与结构破坏时的寿命n之间的关系,smn=s,(1)
式中:m、c为与材料、应力比和加载方式等有关的参数。
式(1)两边取对数,有
lgs=a+blgn,(2)
其中a=lgc/m,b=-1/m。
式(2)表明应力s与寿命n之间有对数线性关系。
用s-n曲线进行疲劳寿命分析主要是基于疲劳累积损伤理论。疲劳累积损伤理论假定疲劳损伤与循环次数存在一定的关系。即在载荷谱和s-n曲线确定后,用miner线性积累损伤理论,算出结构的疲劳寿命。破坏准则
d=σni/ni=l,(3)
式中:ni为在si作用下的循环次数,由载荷谱给出;ni为在si作用下循环到破坏的寿命,由s-n曲线确定。
筒体材料采用16mn,根据s-n曲线,在已知载荷谱的前提下,运用疲劳累积损伤理论计算出筒体的疲劳情况。