4 疲勞分析結果
   
    如果交變載荷是隨機的，疲勞與壽命分析應該在頻域上進行，反之則是在時域上進行的。翻包機回轉架并非受隨機載荷，屬于時域范疇。其疲勞分析應從結構響應的時間歷程中得到應力循環，再采用合適的損傷理論---金屬材料的名義應力法進行損傷分析。使用名義應力法估算結構疲勞壽命的基本前提是已知與結構應力集中系數相近的 S-N 曲線，并且在疲勞載荷作用下，結構基本上處于彈性范圍。在 ANSYS 的高級疲勞包 FE-SAFE 中查得 Q235 的 S-N 曲線值如表 3所示。
   

    從回轉架的工況來看，其應力循環比為 0。綜合考慮回轉架結構危險部位的名義應力譜和應力集中系數 KT、表面粗糙度、尺寸效應和加載類型等因數，修正得到回轉架構件的 S-N 曲線。在本例中，考慮以下因子的取值：加載類型因子（CL =0. 85）表面粗糙度因子（KS = 0. 9）；尺寸效應因子（CS =0. 85）。在 COSMOS 中進行疲勞分析，插值求得其破壞循環數。回轉架每小時運貨能力為 45 箱，如果每個工作日按 16h 計算，則回轉架壽命為 1256 個工作日與實際統計平均的情況比較吻合。
   
    5 結語
   
    本文借助 COSMOS 系列軟件，從翻包機回轉架運動仿真開始，解決了單純借助有限元分析工具難以確定邊界條件的問題，真實地模擬了回轉架工作這一動態過程的受力情況。由于油缸作用力并非加在回轉軸的中心而是靠前（如圖 2 所示），所以在回轉架的動態響應中，前面的軸承及方鋼管受力大，是危險的區域所在。最后，在應力分析的基礎上，還預測了結構的疲勞壽命，為回轉架結構的改進提供了理論依據。本文提供的研究方案可操作性強，對工程應用具有一定的參考價值。