关键词：集装箱起重机；剩余寿命；损伤形式
前言：在岸边集装箱桥式起重机（以下简称岸桥）使用过程中，主要是对集装箱船与码头之间的货物进行装卸。由于码头类型的不同，部分码头还会利用岸桥进行堆场作业，跨距和延伸距离较大。整体来看，岸桥装卸能力的好与坏，与码头生产效率直接相关。随着船舶行业的大型化发展，岸桥的设计技术也得到了进一步更新，并实现了智能化、长寿命方向的发展。
1.岸边集装箱起重机的剩余寿命
1.1常用的几种疲劳分析方法
第一是应力比法，该方式主要以同一计算点的选取为主，确定其应力的最小值与最大值之比，从而对疲劳强度进行计算，并将最大应力和应力比作为结构疲劳确定的主要参数。在岸桥过程过程中，结构疲劳度主要与结构工作级别、构建连接类型等直接相关。为了更好的对应力比进行确定，人们对具体的计算方式进行了深入研究，首先由各结构中的工作级别和材料种类等，对应力循环疲劳强度进行确定，并将其作为疲劳允许应力值。其次根据疲劳允许应力值和应力比，结合计算公式来确定。第二是应力幅法，当起重机的结构疲劳被计算出来之后，结构计算点中的最大应力和最小应力也会被有效突显出来，此时，应力幅度不应该大于许用应力幅值。如果是在起重机整个寿命期之内，各级的应力变化范围也能得到进一步确定。
1.2岸边集装箱起重机技术结构疲劳分析
首先，对疲劳计算荷载进行确定。在疲劳分析过程中，人们需要对起升载荷LLF及起升系统LS进行充分考虑，从而对疲劳分析中的小车行走惯性载荷进行深入分析。其次，对岸桥疲劳分析载荷谱进行确定。在不同岸桥工作工程中，具备不同的载荷谱，这也与其自身的工作情况息息相关。再次是疲劳计算位置的确定。在该项计算过程中，研究人员需要根据载荷循环情况对不同的小车位进行计算，整体来看，需要计算的小车位大约有9个，此时人们需要将移动载荷集中在这9个位置之中。最后是岸桥构件细节分级和疲劳分析结构部位的确定。在岸桥构件细节分级过程中，各个构件的疲劳强度确定显得十分重要。整体来看，该种构件的疲劳强度主要与材料质量、接头形状等有关。根据不同接头的不同特点，人们可以对应力集中情况进行合理化分析，最终确定其细节分级的正确方式。而在焊接结构时效之中，大多数原因都是由于焊接接头的疲劳而引发断裂现象，在此过程中，疲劳破坏的存在显得十分重要。此时，人们为了疲劳分析工作相符，在具体的计算过程中引入了疲劳验算方式，从而为焊缝的确定提供基础[1]。
2.岸边集装箱起重机的损伤形式
2.1结构应力与结构刚度的评定
首先，在结构应力检测和与评定过程中，应通过动、静应力检测，对结构件进行全面评定，该项工作的实质便是对起重机荷载大小进行确定，避免最大静应力和动应力对构件产生不利影响。尤其是在港口起重机使用过程中，很多先进技术被应用与其中，这也为相关工作的开展提供了有效基础。其次，在结构刚度评定过程中，需要对岸桥的刚度评定标准进行严格设立，在此过程中，由于国家的不同，相应的设计规范标准也存在较大的差异性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此过程中，各个企业需要对其进行针对性选择。当岸桥的最大前伸距离保持在TL时，整个设备在垂直方向上的位移不能超过300mm。另外，岸桥在大车行走方向上，惯性荷载一般会保持在0.05×DL范围内，此时大车行走方向上的位移量也不会超过300mm。
2.2结构变形和结构锈蚀的检测与评价
在结构变形检测与评价过程中，首先应该对变形形式和原因进行合理总结，整体来看，结构变形主要是对箱型结构板的波浪差进行确定，并将杆件等结构的弯曲程度进行显示。如果有意外出现，同样会引起构件的碰伤变形现象。具体的产生原因如下：第一，由于薄壁结构中的加筋配置不合理；第二，在箱型结构处理过程中，所使用的焊接工艺存在一定问题，最终引起波浪度进一步增加。另外，在结构变形检测时，需要使用到基准面和基准直线，二者的测量结果对后续检测与评价工作影响十分严重。尤其是在板的波浪度确定上，以1000mm范围为例，如果d大于3mm则视为不合格，在受压纤维区的检测上，相关工作人员需要对检查工作进一步深入实施。其次，由于箱形构件水密性存在不同程度的缺点，很容易让雨水进入构件内部，在此种情况之下，结构锈蚀的检测与评价显得同样重要。
2.3疲劳强度检测
一般来说，各个企业在大型金属裂纹的监测上，主要以定期巡检方式为主，但由于巡检周期和部位确定存在很大程度的不科学情况，最终引起整个工作的盲目性开展。例如，在构件实际应用过程中，如果其中的实际应力比某一个界限应力小，便不会出现裂纹情况，从这里也可以确定裂纹出现的真正原因。在起重机主体组成结构之中，只有在外界应力大于界限应力时，才会出现裂纹情况。在巡检工作开展过程中，由于巡检部位的应力与结构存在很大差异性，各种裂纹的出现期也会呈现出很大不同，为了提升整个岸桥的安全使用特性，人们需要根据具体的工作情况对巡检周期进行合理设计。对于已经达到生命周期的裂纹，工作人员应该严格按照相关规定来开展工作。如果在巡检过程中为发现裂纹的存在，再下一次巡检工作中应进一步加强巡检力度，避免裂纹无法得到及时处理[2]。
2.4整体和局部的稳定性评价
整体评价主要指细长构建的稳定性评价，如门框立柱的稳定性检查等。在细长杆件使用过程中，如果无法保证其稳定性，杆件很可能会立即断裂，对整个岸桥的影响十分严重。为了应对这种影响，工作人员一般会在使用之前对杆件进行全方位评定，尤其是在轴心力和弯矩的变换上，可以根据具体情况来选择计算公式。而在岸桥局部稳定性评价过程中，主要涉及到的评价工作有岸桥箱腹板评价，盖板评价及隔板评价等。站在以往工作经验角度来说，结构板很容易受到板面压力的影响，最终引起板面出现变形。因此，人们在评价过程中应该对板面的抗扭曲系数进行确定。
总结：综上所述，在岸边集装箱起重机金属结构使用过程中，很容易出现疲劳和裂纹等情况，为了保证整体运输工作不受到影响，相关工作人员必须确保岸桥整体使用的稳定程度。由于焊接件的疲劳问题十分明显，影响因素也较多，为了解决这一问题，增加岸桥的使用寿命，各个企业需要将岸桥的损伤形式全面总结，为剩余寿命确定提供基础条件。
参考文献：
[1]金如新,李时现.双小车岸边集装箱起重机自动装卸集装箱关键技术的应用[J].内燃机与配件,2018(05):207-208.
[2]暮云.科尼诺尔自动快速搬运车提升码头岸边到集装箱堆场水平运输的可靠性[J].集装箱化,2018,29(01):31.
论文作者:邵克鑫,,栾兆雷
论文发表刊物:《科技中国》2018年5期
论文发表时间:2018/8/10
标签：应力论文; 结构论文; 疲劳论文; 过程中论文; 起重机论文; 集装箱论文; 岸边论文; 《科技中国》2018年5期论文;