疲劳分析方法
疲劳寿命分析方法
摘要：本文简单介绍了在结构件疲劳寿命分析方法方面国内外的发展状况,重点讲解了结构件寿命疲劳分析方法中的名义应力法、局部应力应变法、应力应变场强度法四大方法的估算原理。
疲劳是一个既古老又年轻的研究分支，自Wohler将疲劳纳入科学研究的范畴至今，疲劳研究仍有方兴未艾之势，材料疲劳的真正机理与对其的科学描述尚未得到很好的解决。疲劳寿命分析方法是疲分研究的主要内容之一，从疲劳研究史可以看到疲劳寿命分析方法的研究伴随着整个历史。
金属疲劳的最初研究是一位德国矿业工程帅风W.A.J.A1bert在1829年前后完成的。他对用铁制作的矿山升降机链条进行了反复加载试验，以校验其可靠性。1843年，英国铁路工程师W.J.M.Rankine对疲劳断裂的不同特征有了认识，并注意到机器部件存在应力集中的危险性。1852年-1869年期间，Wohler对疲劳破坏进行了系统的研究。他发现由钢制作的车轴在循环载荷作用下，其强度人大低于它们的静载强度，提出利用S-N曲线来描述疲劳行为的方法，并是提出了疲劳“耐久极限”这个概念。1874年，德国工程师H.Gerber开始研究疲劳设计方法，提出了考虑平均应力影响的疲劳寿命计算方法。Goodman讨论了类似的问题。1910年，O.H.Basquin提出了描述金属S-N曲线的经验规律，指出：应力对疲劳循环数的双对数图在很大的应力范围内表现为线性关系。Bairstow通过多级循环试验和测量滞后回线，给出了有关形变滞后的研究结果，并指出形变滞后与疲劳破坏的关系。1929年B.P.Haigh研究缺口敏感性。1937年H.Neuber 指出缺口根部区域内的平均应力比峰值应力更能代表受载的严重程度。1945年M.A.Miner在J.V.Palmgren工作的基础上提出疲劳线性累积损伤理论。L.F.Coffin和S.S.Manson各自独立提出了塑性应变幅和疲劳寿命之间的经验关系，即Coffin—Manson公式，随后形成了局部应力应变法。
中国在疲劳寿命的分析方面起步比较晚，但也取得了一些成果。浙江大学的彭禹，郝志勇针对运动机构部件多轴疲劳载荷历程提取以及在真实工作环境下的疲劳寿命等问题，以发动机曲轴部件为例，提出了一种以有限元方法，动力学仿真分析以及疲劳分
析为基础的联合仿真多轴疲劳寿命预测方法；吉林大学的范平清，薛海英，谭庆昌利用PRO/E，MSC/NASTRAN，MSC/FATIGUE软件对MB-1新型客车转向架构架进行了疲劳寿命分析，同时给出了疲劳寿命分布的云纹图；上海汇众汽车制造有限公司的王成龙，张治应用MSC/FATIGUE，结合疲劳台架实验，对汽车安全零件-控制臂进行了疲劳分析等等。疲劳寿命计算方法发展也伴随着其他学科领域的发展。
1 疲劳寿命及其方法简介
1.1 疲劳及疲劳寿命
1.1.1 疲劳定义及分类
疲劳用来表达材料在循环载荷作用下的损伤和破坏。国际标准化组织（ISO）在1964年发表的报告《金属疲劳试验的一般原理》中对疲劳所做的定义是：“金属材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫做疲劳”这一描述也普遍适用于非金属材料。
对疲劳可以从不同的角度进行分类。在常温下工作的结构和机械的疲劳破坏取决于外载的大小。从微观上看，疲劳裂纹的萌生都与局部微观塑性有关，但从宏观上看，在循环应力水平较低时，弹性应变起主导作用，此时疲劳寿命较长，称为应力疲劳或高周疲劳；在循环加力水平较高时，塑性应变起主导作用，此时疲劳寿命较短，称为应变疲劳或低周疲劳。
不同的外部载荷造成不同的疲劳破坏形式，由此可以将疲劳分为：机械疲劳-仅由外加应力或应变波动造成的疲劳失效；蠕变疲劳-循环载荷同高温联合作用引起的疲劳失效；热机械疲劳-循环载荷和循环温度同时作用引起的疲劳失效；腐蚀疲劳-在存在侵蚀性化学介质或致脆介质的环境中施加循环载荷引起的疲劳失效；滑动接触疲劳和滚动接触疲劳-载荷的反复作用与材料间的滑动和滚动接触相结合分别产生的疲劳失效：微动疲劳-脉动应力与表面间的来回相对运动和摩擦滑动共同作用产生的疲劳失效。机器和结构部件的失效大多数是由于发生上述某一种疲劳过程造成的。
1.1.2 疲劳寿命
疲劳寿命是指结构或机械直至破坏所作用的循环载荷的次数或时间。所谓疲劳破坏或疲劳失效的定义或准则是多种多样的。从疲劳损伤发展过程看，有二阶段疲劳寿命模型、三阶段疲劳寿命模型和多阶段疲劳寿命模型。二阶段模型将疲劳寿命分为裂纹形成
a为和裂纹扩展（图1所示）：结构或材料从受载开始到裂纹达到某一给定的裂纹长度
止的循环次数称为裂纹形成寿命，此后裂纹扩展到临界裂纹长度cr a 为止的循环次数称为裂纹扩展寿命；从疲劳寿命预测的角度看，这一给定的裂纹长度与预测所采用的寿命性能曲线有关。三阶段模型认为疲劳损伤过程由无裂纹、小裂纹和大裂纹三个阶段组成(图2所示)，其中：msU a 为小裂纹的上限尺寸，msL a 为小裂纹的下限尺寸，0a 为工程裂纹尺寸；上述各裂纹尺寸与材料和外载有关。多阶段模型将小裂纹阶段细分为三个阶段：微观小裂纹，物理小裂纹和结构小裂纹〔图3所示)，其中：1p a 为塑性驻留区形成尺寸，1ms a 为微观结构小裂纹尺寸，1ps a 为物理小裂纹尺寸，1a 为线弹性断裂力学可应用的最
小裂纹长度。上述模型中各阶段疲劳寿命之和称为疲劳全寿命。除上述三个模型外，还有不少模型研究了各个阶段的分界点。
图1 两阶段疲劳寿命模型
图2 三阶段疲劳破坏模型
图3 多阶段疲劳寿命模型
1.2 确定疲劳寿命的方法简介
确定结构和机械疲劳寿命的方法主要有两类：实验法和实验分析法。实验分析法也称为科学疲劳寿命分析法。
确定疲劳寿命的实验法完全依赖于实验，是最传统的方法。他直接通过与实际情况相同或相似的试验来获取所需要的疲劳数据。这种方法虽然可靠，但是在设计阶段，或结构件太复杂、太昂贵时，以及在实际情况的类别数量太庞大的情况下，无论从人力、物力，还是从工作周期上来说，它都是不大可行的。由于工程结构、外载荷和环境差异，使得实验结果不具有通用性。
确定疲劳寿命的分析法是依据材料的疲劳性能，对照结构所受到的载荷历程，按分析模型来确定结构的疲劳寿命。伴随着疲劳研究的发展历史，研究人员不断地探索着能更好地预测结构和机械疲劳寿命的疲劳寿命分析方法。任何一个疲劳寿命分析方法都包含有三部分的内容：①材料疲劳行为的描述；②循环载荷下结构的响应；②疲劳累积损伤法则(图4所示)。
图4 疲劳寿命分析
按照计算疲劳损伤参量的不同可以将疲劳寿命分析方法分为：名义应力法、局部应力应变法、应力应变场强度法、能量法、损伤力学法、功率谱密度法等。在工程实践中比较实用的是前三种方法。
疲劳寿命分析方法随着计算机技术和有限元分析的发展而得到了广泛的应用。在产品设计阶段，设计人员借助这一方法可以比较不同方案的疲劳寿命品质的优劣，可以校核产品的疲劳寿命是否满足设计要求，还可以进行抗疲劳设计。在产品试验前，通过疲劳分析可以确定疲劳危险部位，以确定疲劳试验过程中监控的关键部位。
应根据结构件受循环载荷的应力水平高低和所掌握的材料疲劳性能数据、曲线来适当选择分析方法。
由于实际结构件所承受的循环载荷通常是变幅的，因此在选取了适当的疲劳分析方法后，寿命估算大体需要三个步骤：
（1）由工程方法或数值分析方法计算结构件危险部位的应力应变范围（变幅）；
（2）由应力应变范围根据材料疲劳性能数据、曲线获得对应的疲劳寿命；
（3）利用累积损伤理论，计算整个载荷谱的疲劳损伤，进而获得结构件的安全寿命。
2 名义应力法
名义应力法是最早形成的抗疲劳设计方法,它以材料或零件的S-N曲线为基础，对照试件或结构疲劳危险部位的应力集中系数和名义应力，结合疲劳损伤累积理论，校核
疲劳强度或计算疲劳寿命。
K相同，载荷名义应力法假定：对于相同材料制成的任意构件，只要应力集中系数
T
K为谱相同。其模型如图5所示。这一分析方法中名义应力和应力集中系数为控制参数。图5中
T 为加在试件上的名义应力。
应力集中系数，
nom
图5 名义应力法的基本假设（三试件疲劳寿命相同）
2.1 名义应力法估算结构疲劳寿命的步骤
名义应力法估算结构疲劳寿命的步骤如图6所示：
图6 名义应力法疲劳寿命估算的步骤
（1）确定结构件中的疲劳危险部位；
K；
（2）求出危险部位的名义应力和应力集中系数
T
（3）根据载荷谱确定危险部位的名义应力谱；
（4）应力插值法求出当前应力集中系数和应力水平下的S-N曲线。
（5）应用疲劳损伤累积理论，求出危险部位的疲劳寿命。
2.2 材料性能数据
名义应力法计算疲劳寿命所需的材料性能数据是：对于有限寿命分析，需要各种T
K 下的材料的S-N 曲线或等寿命曲线；对于无限寿命设计，需要各种T K 下材料的疲劳极限图。
尽管目前已积累了大量的S-N 曲线，但是实际结构和载荷是复杂的，新材料在不断
产生并在工程实践中得到应用，因此现有的S-N 曲线是远远不够的。
根据名义应力和应力集中系数T K 查S-N 曲线通常都要进行多次插值计算。首要插
值得到当前T K 下的S-N 曲线族（如图7），然后插值得到当前平均应力m S 或应力比R 下的S-N 曲线族（如图8所示），最后插值求得当前a S 或max S 下的疲劳寿命。在工程实践中，由于某些试验数据点因样本小而偏离正常值，使得插值结果不稳定，甚至不可用。为保证插值计算的稳定性，可采用下面方法进行多项式插值计算。
图7 不同T K 下的S-N 曲线
图8 不同m S 下的S-N 曲线
根据S-N 曲线的形状，采用多项式插值其次数不宜高于2次。为使插值结果比较稳
定，先选取插值点0x 附近n 个实验数据点拟合多项式，求出多项式的系数，然后求出插值点0x 处的值。一般35n ≤≤，插值多项式为
02201212[1]a y a a x a x x
x a a ????=++=?????? （1）
对于n 个实验数据点（i x ，i y ），按式（1）有：
21110222
2122111
n n n y x x a y x x a a y x x ????????????????=??????????????????????M M
M M （2） 或记作： Y XA = （3）
式中{}012T
A a a a =采用最小二乘法计算系数A ：
1T T A X X X Y -??=?? （4） 将插值点0x 和系数A 带入式（2），就可得到所要的插值结果。因为S-N 曲线在半对数坐标系
上较好地符合二次曲线，所以当i y 代表疲劳寿命时，要先对实验数据求对数，然后再插值。
2.3 名义应力法的种类
在名义应力法的发展中，除了传统的名义应力法外，还出现应力严重系数（SSF）法、有效应力法、细节额定系数法（DRF）等。SSF法是针对航空结构紧固件疲劳问题而发展起来的一种抗疲劳设计方法，在航空结构的抗疲劳设计中发挥了很好的作用。
3 局部应力应变法
应变疲劳方法又称局部应变法或者局部应力-应变方法，主要用于承受应力水平较高的构件寿命估算。该方法将作用于机构细节的名义应力谱，通过弹塑性分析，转换为结构细节危险点的局部应力谱，然后通过当量循环的方法，把局部谱用计数方法得到的应力应变循环等效于光滑试件的应力应变循环，最后由光滑试件的应变（或转换为当量应变）-寿命曲线估算结构危险点的疲劳损伤，进而预测结构的疲劳寿命。该方法的特点是：
1〉直接考虑了结构危险点局部材料塑性变形的影响；
2〉寿命估算所需的实验数据和曲线相对较少，一种材料仅需20~40个实验件。
应变疲劳分析方法的一个最基本假设是等应变-损伤假设。其模型如图9所示，图S为缺口试件的名义应力， 为光滑试件的名义应力。该假设认为：相同的应力-应变循环中
N
（应变范围和应变均值均相同）引起材料的疲劳损伤是相同的，而不管这个应力-应变循环是来自常幅或是变幅加载，也不管这个应力-应变循环是作用在光滑试件的材料上，或者作用在构件缺口根部的材料上。由此可见，应变疲劳分析方法是以每个应力-应变循环为基本的损伤计算单位，由每一循环所造成的损伤，利用线性累积损伤理论估算构件的疲劳寿命。
图9 局部应变应力法的基本假设
3.1 局部应力应变法估算结构疲劳寿命的步骤
用局部应力应变法估算结构疲劳寿命，首先估算疲劳危险点的弹塑性应力应变历程，然后对照材料的疲劳性能数据，按照疲劳累积损伤理论，进行疲劳损伤的积累，最后得到构件的疲劳寿命，其步骤如图10所示。
图10 局部应力应变法寿命估算的步骤
（1）确定结构中的疲劳危险部位；
（2）求出危险部位的名义应力谱；
（3）采用弹塑性有限元法或其他方法计算局部应力应变谱；
ε-曲线；
（4）查当前应力应变水平下的N
（5）应用疲劳累积损伤理论，求出危险部位的疲劳寿命。
3.2 局部应力应变法的种类
ε-曲用局部应力应变法计算疲劳寿命所需的材料性能数据是：循环σε
-曲线和N 线。一个疲劳寿命估算方法包括三大内容：材料疲劳性能的描述、结构危险部位的应力
ε-曲线的方法众多；同样，应变历程和疲劳累积损伤理论。描述材料循环σε
-曲线和N
处理其他两大内容的方法也有多种。从理论上讲，只要从这三大内容的处理方法中各任姚一个组合起来就可形成一种疲劳寿命分析方法。而事实上，各种疲劳性能描述都有一定的背景、前提或假设，因此现在得到广泛采用的主要是两种组合，这形成了局部应力应变法的两种算法：即稳态法和瞬态法，见表1。
表1 局部应力应变法主要种类
ε-曲线的不同，进一步分稳态法和瞬态法的差别在于所采用的循环σε
-曲线和N
ε-曲线描述的基本假设就可以看到这两种方法的适用析两者对于循环σε
-曲线和N
范围和估算精度的差别。表6．2对它们作了一个简单的比较，可以看到它们各有优缺点。
表2 稳态法和瞬态法的比较
4 应力场强度法
应力场强法基于材料的循环应力应变曲线，通过弹塑性有限元分析计算缺口件的应
ε-曲线，结合疲劳累积损伤理论，估算力场强度历程，然后根据材料的S-N曲线或N
缺口件的疲劳寿命。在此主要介绍应力场强(SIF)法估算结构疲劳寿命的基本原理。
4.1 应力场强度法基本原理
结构件所存在的缺口是一切工程结构的“薄弱环节”。无论是在静载、疲劳载荷，
还是动载荷下，结构的强度都取决于缺口强度。缺口通常控制着整个结构件的强度和寿命。在疲劳研究史上，有许多学者已经注意到应力峰值点周围的应力梯度与应力应变场对疲劳寿命或疲劳强度的影响。按照材料的破坏机理和疲劳损伤的微观、细观与宏观研究结果，本文提出了一个辩证地处理缺口的局部和整体的参数-场强1F σ来反映缺口件受载的严重程度，并假定：若缺口根部的应力场强度的历程与光滑试件的应力场强度的历程相同，则两者具有相同的寿命，见图11。
图11 应力场强度法模型
11
()()F ij f r dv V σσ?Ω=? （5）
式中1F σ为缺口场强度；Ω为缺口破坏区；V 为Ω的体积；()ij f σ为破坏应力函数；()r ?为
权函数。对于平面问题，上式可写作：
11()()F ij D
f r ds S σσ?=? （6） 式中S 为区域D 的面积。式中的各参量分别解释如下：
（1）缺口破坏区Ω
Ω的大小和形状与疲劳破坏机理有关，
疲劳裂纹萌生有多种模式，如滑移带挤入挤出模型、位错塞积模型、位错反应模型等，但不论哪种模式，疲劳裂纹的萌生都与萌生处数个晶粒至数十个晶粒内疲劳损伤的累积有关，参见图12。所谓的疲劳损伤是指由
于“外力”作用下使材料的微观结构产生不可逆的变化。场强法基于这种思想认为缺口疲劳破坏区只与材料性能有关。
裂纹的萌生总是源于试件的表面、缺口根部的局部高应力区。不同的材料，有
着不同的晶粒尺寸、缺陷分布、微观结构等微关特征。对于疲劳问题，Ω一般为数个晶粒的尺寸。若要作更详细的分析，可引入随机变量的概念，因为材料的晶粒、缺陷等微观参数是随机变量，而导致了Ω也是一个随机变量。但是要将疲劳损伤区域的形状和大小与疲劳破坏机制定量地联系起来，在目前尚有一定的困难。从宏观力学的角度，可以认为破坏区是以缺口根部为圆心的一个圆或椭圆，正如图11所示的疲劳破坏区的形状，目前主要通过实验确定某一类材料的场径。
图12 疲劳裂纹萌生与扩展路径示意图
（2）破坏应力函数()ij f σ
()ij f σ反映了材料和应力场两个因素对缺口强度的影响，函数()ij f σ的具体形式涉
及到材料的破坏机理，它回答的问题是：处于均匀应力应变场的光滑试验件，导致其疲劳损伤逐步累积以至疲劳破坏的“驱动力”是什么?
材料的强度理论已有了广泛而深入的研究，材料不同，适用的强度理论也有所
不同。对于疲劳破坏，情况也有点类似。不同的材料其()ij f σ不同，在比例加载下，对于碳钢、铝合金、钛合金等宏观各向同性韧性金属材料，()ij f σ可用Von Mises 等效应
力公式；对铸铁类金属材料，()ij f σ可用最大应力公式；对于各向异性材料可采用Tsai-Hill 或Tsai-Wu 准则。
同时，()ij f σ应充分包含了不同应力状态的影响，即使最大应力相同，但若应力状态不同，则应力强度1F σ也不同，因此式(5)可以处理多轴应力状态的问题。由于大多数工程结构材料为各向同性弹塑性金属材料，()ij f σ可用VonMises 等效应力公式： 12222
122331())()()]ij f σσσσσσσ=-+-+- （7） （3）权函数()r ?
()r ?在物理上表征Q 点处应力对r 处峰值应力的贡献。从疲劳破坏的机理看，①材料的疲劳损伤的累积不是在缺口根部一“点”处进行的(图12)，因此疲劳损伤的累积不仅与缺口根部的最大应力应变有关，而且还与某一范围内的应力应变场有关；②所谓的“疲劳损伤”是材料微观结构内部的不可逆的变化，这种变化大多与形变有关，而形变在自由表面处容易，在内部由于晶粒间的相互约束相对困难。因此定性地看，自由表面处对于疲劳损伤的贡献大些，内部的贡献相对小些。一般而言，缺口根部的应力集中最严重。所以有：
①0()1r ?≤≤，且()r ?是关于r 的广义单调降函数；
②(0)1?≡，缺口根部最大应力处对疲劳裂纹萌生的贡献最大；
②当应力梯度G=0时，(0)1?≡。光滑试件或全屈服试件在破坏区内各处对疲劳裂纹萌生的贡献相同。
对各向同性材料，弹性应力分布只与缺口几何形状有关，因此()r ?也只与缺口几何形状有关；而对于各向异性材料，()r ?还与材料的弹性性能有关。关于()r ?的具体形式可以有多种。()r ?应与距离r 和方向口有关，此处取其一级近似如下式：
()1(1sin )r cr ?θ=-+ (8)
式中c 为与应力梯度有关的系数，可取其为相对应力梯度：
max 1
d c dr
σσ=
? （9） （4）破坏准则 对于光滑事件，1T K =，因此()1r ?=，在光滑试件内可以认为处处应力大小相同，
所以破坏应力函数()ij f σ≡常数。按场强的定义式（5），1()F ij f σσ=，当1()F ij f
f σσσ=≥时光滑试件发生破坏，由于场强法的定义也广泛适用于缺口试件，因此破坏准则为：
1F f σσ≥ （10）
即当缺口试件的场强1F σ大于等于同种材料的光滑试件的场强1F σ时，缺口试件破坏。
应力场强法估算结构疲劳寿命所需要的材料疲劳性能数据与名义应力法或局部应力应变法相同，分析过程也十分相似。
以应力为控制参量的应力场强法通过局部应力应变分析，按式(5)计算得到结构危险部位的应力场强度1F σ，将此参数当作应力查S-N 曲线，然后结合疲劳累积损伤理论，估算结构的疲劳寿命，其分析过程如图13所示。
图13 应力场强法估算结构疲劳寿命步骤
以应变为控制参量的应变场强法通过局部应力应变分析，按式(5)计算得到结构危险部位的应变场强度1F ε，此时式(5)中的函数()ij f σ为应变破坏函数()ij f ε。将1F ε当作应变查N ε-曲线，然后结合疲劳累积损伤理论，估算结构的疲劳寿命，其分析过程女口图14所示。
图14 应变场强法估算结构寿命步骤
通用的可靠性设计分析方法
通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前，首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。 （1）任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译，其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然，事件、状态、功能及所处环境都与时间有关，因此，这种描述事实上是一种时序的描述。 任务剖面的定义为：产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。 对于完成一种或多种任务的产品，均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括：1）产品的工作状态； 2）维修方案； 3）产品工作的时间与程序； 4）产品所处环境（外加有诱发的）时间与程序。 任务剖面在产品指标论证时就应提出，它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。 图1表示了一个典型的任务剖面。 （2）寿命剖面寿命剖面的定义为：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。 寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件，如：装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。 寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。 图2表示了寿命剖面所经历的事件。
（3）环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性，如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。 产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。 可靠性要求可以分为两大类：第一类是定性要求，即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性；第二类是定量要求，即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。 可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。
危险点分析方法及其在火电厂安全管理中的应用
危险点分析方法及其在火电厂安全管理中的应 用 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
危险点分析方法及其在火电厂安全管理中的应用危险点分析是一种逆向思维的安全管理方法，是在作业前，对作业中可能引发事故的各种不安全因素进行分析判断，制定隔离、警示、个人防护等防范措施，从而有效的防止设备和人身事故的一种方法。它从可能发生的后果提醒人们注意安全隐患，从而提高安全意识。目前，一些火力发电厂已将这种方法应用到安全管理工作中，取得了良好效果。危险点分析是“安全第一，预防为主”方针的具体运用。 1危险点分析流程和方法 1.1危险点分析流程 危险点分析的流程为： ①确定工作内容和步骤→②辨识危险因素→③确定危险点及危险程度分析→④制定防范措施→⑤信息处置→⑥信息反馈 前4项内容由班组长、工作负责人（或操作指令人）在作业开始前主持的危险点分析会上完成；第5项内容由检修负责人（或操作指令人）通过工作人员在作业过程中完成；第6项内容由工作执行部门完成。
1.2危险点分析方法 根据上述流程，危险点分析有6个基本步骤。 1.2.1确定工作内容和步骤 工作内容是危险点分析的具体对象，工作步骤则是在时间和空间上对危险因素定位。确定工作内容和步骤是危险点分析的基础，工作内容和步骤的信息不全或有错误，将导致危险点分析的失误。 1.2.2辨识危险因素 这一过程是通过分析作业过程的特点，根据过去同类作业的经验教训，以辨识整个作业过程的危险因素。对火力发电厂，通常从作业场所的介质、作业环境与条件、工艺流程、工器具和材料、作业人员的行为等5个方面辨识危险因素。 1.2.3确定危险点及危险程度分析 辨识出的危险因素并不能直接作为制定防范措施的依据，还必须分析这些因素的危险程度，确定必须防范的危险点。危险程度可分为微小、低级、中级、高级和禁止5级，一般通过对人员伤害的可能性和伤害程度
疲劳分析方法
疲劳寿命分析方法 摘要：本文简单介绍了在结构件疲劳寿命分析方法方面国内外的发展状况,重点讲解了结构件寿命疲劳分析方法中的名义应力法、局部应力应变法、应力应变场强度法四大方法的估算原理。 疲劳是一个既古老又年轻的研究分支，自Wohler将疲劳纳入科学研究的范畴至今，疲劳研究仍有方兴未艾之势，材料疲劳的真正机理与对其的科学描述尚未得到很好的解决。疲劳寿命分析方法是疲分研究的主要内容之一，从疲劳研究史可以看到疲劳寿命分析方法的研究伴随着整个历史。 金属疲劳的最初研究是一位德国矿业工程帅风W.A.J.A1bert在1829年前后完成的。他对用铁制作的矿山升降机链条进行了反复加载试验，以校验其可靠性。1843年，英国铁路工程师W.J.M.Rankine对疲劳断裂的不同特征有了认识，并注意到机器部件存在应力集中的危险性。1852年-1869年期间，Wohler对疲劳破坏进行了系统的研究。他发现由钢制作的车轴在循环载荷作用下，其强度人大低于它们的静载强度，提出利用S-N 曲线来描述疲劳行为的方法，并是提出了疲劳“耐久极限”这个概念。1874年，德国工程师H.Gerber开始研究疲劳设计方法，提出了考虑平均应力影响的疲劳寿命计算方法。Goodman讨论了类似的问题。1910年，O.H.Basquin提出了描述金属S-N曲线的经验规律，指出：应力对疲劳循环数的双对数图在很大的应力范围内表现为线性关系。Bairstow通过多级循环试验和测量滞后回线，给出了有关形变滞后的研究结果，并指出形变滞后与疲劳破坏的关系。1929年B.P.Haigh研究缺口敏感性。1937年H.Neuber指出缺口根部区域内的平均应力比峰值应力更能代表受载的严重程度。1945年M.A.Miner 在J.V.Palmgren工作的基础上提出疲劳线性累积损伤理论。L.F.Coffin和S.S.Manson各自独立提出了塑性应变幅和疲劳寿命之间的经验关系，即Coffin—Manson公式，随后形成了局部应力应变法。 中国在疲劳寿命的分析方面起步比较晚，但也取得了一些成果。浙江大学的彭禹，郝志勇针对运动机构部件多轴疲劳载荷历程提取以及在真实工作环境下的疲劳寿命等问题，以发动机曲轴部件为例，提出了一种以有限元方法，动力学仿真分析以及疲劳分
作业条件危险性分析和预先危险性分析方法简介
作业条件危险性分析和预先危险性分析方法简介 1、预先危险性分析 1.1 方法简介 预先危险性分析法（Preliminary Hazard Analysis，PHA）又称初步危险分析。主要用于对危险物质和装置的主要工艺区域等进行分析。它常被用于评价项目、装置等开发初期阶段的物料、装置、工艺过程以及能量失控时可能出现的危险性类别、条件及可能造成的后果，作宏观的概略分析，其目的是辨识系统中潜在的危险有害因素，确定其危险等级，防止这些危险有害因素失控导致事故的发生。 1.2 预先危险性分析主要作用 1）大体识别与系统有关的主要危险有害因素； 2）分析、判断危险有害因素导致事故发生的原因； 3）评价事故发生对人员及系统产生的影响，事故可能造成的人员伤害和系统破坏、物质损失情况； 4）确定已识别危险有害因素的危险性等级； 5）提出消除或控制危险有害因素的对策措施。 1.3 预先危险性分析步骤 1）对系统的产生目的、操作条件和周围环境进行调研； 2）搜集同类生产过程中发生过的事故，查找能够造成故障、物质损失和人员伤害的危险性； 3）根据经验、技术诊断等方法确定危险源； 4）识别危险形成条件，研究危险因素转变成事故的触发条件； 5）进行危险性分级，确定其危险程度，找出重点控制的危险源； 6）制定危险防范措施。 1.4 预先危险性危险等级 在分析系统危险性时，为了衡量危险性的大小及其对系统的破坏程度，将各类危险性划分为四个等级，见下表。 危险性等级划分表 2、作业条件危险性分析 2.1 简介 作业条件危险性评价法（格雷厄姆——金尼法）是作业人员在具有潜在危险性环境中进行作业时的一
种危险性半定量评价方法。它是由美国人格雷厄姆（K.J.Graham ）和金尼（G.F.Kinney ）提出的，他们认为影响作业条件危险性的因素有三个： 1）发生事故或危险事件的可能性（L ）； 2）人员暴露于危险环境的频繁程度（E ）； 3）事故一旦发生可能产生的后果（C ）。 用这三个因素分值的乘积 D ＝L ×E ×C 来评价作业条件的危险性，D 值越大，作业条件的危险性越大。 式中，D 为作业条件的危险性；L 为事故或危险事件发生的可能性；E 为暴露于危险环境的频率；C 为发生事故或危险事件的可能结果。 2.2 取值与计算方法 1）发生事故或危险事件的可能性 事故或危险事件发生的可能性与其实际发生的概率相关。在实际生产条件中，事故或危险事件发生的可能性范围非常广泛，将事故或危险事件发生可能性的分值从实际上不可能的事件为0.1，经过完全意外有极少可能的分值1，确定到完全会被预料到的分值10为止（表2.2－1）。 表2.2－1 事故发生的可能性分值（L ） 2） 暴露于危险环境的频率 作业人员暴露于危险作业条件的次数越多、时间越长，则受到伤害的可能性也就越大。为此，K ·J ·格雷厄姆和G ·F ·金尼规定了连续出现在潜在危险环境的暴露频率分值为10，一年仅出现几次非常稀少的暴露频率分值为1。暴露于潜在危险环境的分值见表 2.2－2。 表2.2－2 暴露于危险环境的频繁程度分值（E ） 3） 发生事故或危险事件的可能结果 造成事故或危险事故的人身伤害或物质损失可在很大范围内变化，以工伤事故而言，可以从轻微伤害到许多人死亡，其范围非常宽广。因此，K ·J ·格雷厄姆和G ·F ·金尼需要救护的轻微伤害的可能结果， 它值规定为1，以此为一个基准点；而将造成许多人死亡的可能结果规定为分值100，作为另一个参考点。在两个参考点1～100之间，插入相应的中间值，列出表2.2－3 所示的可能结果的分值。 表2.2－3 事故造成的后果分值（C ）
经典形态分析
『技术分析』- 形态分析的经典资料 形态分析是技术分析领域中比较简明实用的分析方法，把汇价走势中若干典型的形态作出归纳，并命名之。被分为两大类：反转形态和中继形态。我们先说说反转形态。反转形态表示趋势有重要的反转现象，整理形态则表示市场正逢盘整，也许在修正短线的超卖或超买之后，仍往原来的趋势前进。 反转形态：头肩型三重顶与底，双重顶与底，V型顶与底，圆型还有三角形,菱形,楔形,矩形整理形态：三角型对称三角型上升三角型下降三角型扩散三角形菱型旗型楔型矩型 第一部分反转形态
反转形态-----1、头肩型 绝大多数情况下，当一个价格走势处于反转过程中，不论是由涨至跌还是由跌至涨，图表上都会呈现一个典型的“区域”或“形态”，这就被称为反转形态。一个大的反转形态会带来一轮幅度大的运动，而一个小的反转形态就伴随一轮小的运动。 反转形态的特性 1、反转形态的形成在于先有一个主要趋势的存在 2、趋势即将反转的第一个信号通常也表示重要趋势线的突破 3、图形愈大，价格移动愈大 4、顶部形态形成的时间较底部图形短，且震荡较大 5、底部形态的价格幅度较小，形成的时间则较长。 头肩顶／底是最为人熟知而又最可靠的主要反转形态，其它的反转形态大都仅是头肩型的变化形态。形成的时候，通常在最强烈的上涨／下降趋势中形成左肩，小幅回调后再次上行／下降形成头部，再次回调（幅度可能略大些）后的上行／下降，形成右肩。两次回调，通常为简单的ｚｉｇｚａｇ形态（该形态，常常反映了市场急于完成回调）。 头肩顶/底形态在实际中，并不都是很完整的，也不一定很标准。然而，在形成的时候，成交量/动量都相应地表现出某种共同的特征。即：在左肩形成时，由于通常伴随在在最强烈的上涨／下降趋势中（第三浪特征）形成，动量最大，市场交投活跃，充斥着大量的各种利好传言，动量/成交量达到最大高峰状态。头部形成时，尽管各种利好消息仍然不断出现，汇价也随之不断w创出新高，然而此时，动量/成交量出现萎缩，递减的现象。这是见利好出货的阶段，对后市转向悲观的投资者开始逐步抛出/买进（下跌中，头肩底），出现了头部。然而，仍然有部分投资者出于对原有趋势继续维持的乐观状态，继续逢低买入/逢高卖出（下跌中，头肩底），但是动量明显下降，交投量不再活跃，趋于衰竭，于是形成了右肩。鉴于维持原有运行趋势的动能衰竭，再次朝向与原有的运行方向，不同的运行，势不可免。对原有趋势继续维持乐观的，对此看作是回调。然而，一旦颈线位的跌破，恐惧心理聚起，抛盘如潮，虽然，随后出现一次反抽，但是回抽通常无法越过颈线价位，无力回天，通常成为市场大跌前的最后一次出货机会。 判别： 利用各种时间框架的图表，可以直观看出大小头肩顶／底的外围形态。然而，缺乏具体成交量数据，其内在的特征，可利用布林带辅助判别。头肩顶／底形态中，汇价和布林带间对应位置的变化关系，可以推测出市场在这一方向上的动能逐步衰弱的过程。一般说来，鉴于形成过程中的能量特征，左肩会越出布林带得上轨（上涨中，头肩顶）／下轨（下跌中，头肩底），而头部也会触及到布林带得上轨，然而，右肩，通常仅仅触及／越过布林带的中轨。同时，关注每次回落时显示不同方向上的ｋ线数量的变化，也是对判断动量递减是否，一个很有用的信息之一。比如：上涨时，每次回落的阴线逐渐增多，本身，就说明了，空方的力量在增强。 几项注意事项 （１）头部与双肩不成比例者，不应视之头肩顶（底），不应套用头肩顶（底）的操作策略。 （２）理论上，头肩顶的左肩成交量最大，头部次之，右肩最少。但并非所有的情形都如此。 （３）突破颈线是确认头肩顶（底）的重要条件 （４）头肩顶（底）形态形成之后，股价突破颈线，成交量会在随后的一个短时间内出现低谷，这是市场犹豫的表现，之后，通常会有一个反抽的过程，使得价格回试颈线水平。 失败的头肩形态 一旦突破颈线，完成头肩形态后，便不应再度穿过颈线。以顶部形态来说，价格向下突破颈线后，如
危险性分析方法
第七章危险性分析方法 对于现代化的化工生产装置须实行现代化安全管理，也就是从系统的观念出发，运用科学分析方法识别、评价、控制危险，使系统达到最佳安全。 应用系统工程的原理和方法预先找出影响系统正常运行的各种事件出现的条件，可能导致的后果，并制定消除和控制这些事件的对策，以达到预防事故、实现系统安全的目的。 辨别危险、分析事故及影响后果的过程就是危险性分析。 危险性分析有定性分析和定量分析两种类型： 定性分析 找出系统存在的危险因素，分析危险在什么情况下能发生事故及对系统安全影响的大小，提出针对性的安全措施控制危险。 它不考虑各种危险因素发生的数量多少。(本章主要介绍定性危险分析方法) 定量分析 在定性分析的基础上，进一步研究事故或故障与其影响因素之间的数量关系，以数量大小评定系统的安全可靠性。定量危险性分析也就是对系统进行安全性评价。(在第八章进行讨论) 7.1 安全检查表 7.1.1 概述 安全检查表(SCL，Safety Check List)是进行安全检查和诊断的清单。 在编制安全检查表时，通常是把检查对象作为系统，将系统分割成若干个子系统， 按子系统制定。 安全检查表是最早开发的一种系统危险性分析方法，也是最基础、最简便的识别危险的方法。该法应用最多且广泛。 在我国目前安全检查表不仅用于定性危险性分析，有的还对检查项目给予量化，用于系统的安全评价。 安全检查表的优点： 1.安全检查是进行安全管理的重要手段，安全检查表是由各种专业人员事先经过充分的分析和讨论,集中了大家的智慧和经验而编制出来的，按照安全检查表进行检查就会避 免传统安全检查时的一些弊端，能全面找出生产装置的危险因素和薄弱环节； 2.它简明易懂，易于掌握，实施方便； 3.应用范围广,项目的设计、施工、验收,机械设备的设计、制造,运行装置的日常操作、作业环境、运行状态及组织管理等各个方面都可应用； 4.编制安全检查表的依据之一是有关安全的规程、规范和标准。 安全检查表还可对系统进行安全性评价。 7.1.2 安全检查表编制的步骤和依据 1、编制的步骤： 先组成一个由工艺、设备、操作及管理人员的编制小组，并大致按以下几步开展工作： (1)熟悉系统：详细了解系统的结构、功能、工艺流程、操作条件、布置和已有的安 全卫生设施等。 (2)搜集有关安全的法规、标准和制度及同类系统的事故资料，作为编制安全检查表 的依据。 (3)按功能或结构将系统划分成若干个子系统或单元，逐个分析潜在的危险因素。 (4)确定安全检查表的检查内容和要点，并按照一定的格式列成表。 2、编制的依据：
可靠性数据分析的计算方法
可靠性数据分析的计算方法
PROCEEDINGS,Annual RELIABILITY and MAINTAINABILITY Symposium（1996） 可靠性数据分析的计算方法 Gordon Johnston, SAS Institute Inc., Cary 关键词：寿命数据分析加速试验修复数据分析软件工具 摘要&结论 许多从事组件和系统可靠度研究的专业人员并没有意识到，通过廉价的台式电脑的普及使用，很多用于可靠度分析的功能强大的统计工具已经用于实践中。软件的计算功能还可以将复杂的计算统计和图形技术应用于可靠度分析问题。这大大的便利了工业统计学家和可靠性工程师，他们可以将这些灵活精确的方法应用于在可靠度分析时所遇到的许多不同类型的数据。 在本文中，我们在SAS@系统中将一些最有用的统计数据和图形技术应用到例子的当中，这些例子主要包涵了寿命数据，加速试验数据，以及可修复系统中的数据。随着越来越多的人意识到创新性软件在可靠性数据分析中解决问题的需要，毫无疑问，计算密集型技术在可靠性数据分析中的应用的趋势将会继续扩大。 1.介绍 本文探讨了人们在可靠性数据分析普遍遇到的三个方面： 寿命数据分析 试验加速数据分析 可修复系统数据的分析 在上述各领域，图形和分析的统计方法已被开发用于探索性数据分析，可靠性预测，并用于比较不同的设计系统，供应商等的可靠性性能。 为了体现将现代统计方法用于结合使用高分辨率图形的使用价值，在下面的章节中图形和统计方法将被应用于含有上述三个方面的可靠性数据的例子中。2.寿命数据分析 概率统计图的寿命数据分析中使用的最常见的图形工具之一。Weibull 图是最常见的使用可靠性的概率图的类型，但是当Weibull概率分布并不符合实际数据的时候，类似于对数正态分布和指数分布这一类的概率图在寿命数据分析中也能够起到帮助。 在许多情况下，可用的数据不仅包含故障时间，但也包含在分析时没有发生故障的单位的运行时间。在某些情况下，只能够知道两次故障发生之间的时间间隔。例如，在测试大量的电子元件时，如果记录每一个发生故障的元件的故障时间，那么这可能不经济。相反，在固定的时间间隔内
风险分析方法与工具(DOC 6)
风险分析方法与工具(DOC 6)
风险分析方法与工具 自1973年芝加哥商会期权交易所(CBOE)将标准化股票期权引入之后，金融期权市场得到了迅速发展，80年代以后，各种股票指数期权、利率期权、外汇期权以及金融期货期权等不断涌现，金融期权进入了一个空前发展的阶段。在所有的金融工具中，当数期权结构最为复杂、品种也最多。可以说，它是现代金融工程学的精华之所在，也是现代金融创新技术的集中体现。 中国加入WTO之后，金融市场将进一步开放，金融创新将越来越普遍。无论从金融机构发展核心竞争力的角度，还是从管理当局实施金融监管的角度，了解金融创新的机理都是极为必要的。为此，我们有必要选择金融期权进行剖析，了解各种衍生技术，掌握现代金融创新之精要。 一、金融期权的形成与发展 18世纪，英国南海公司的股票股价飞涨，股票期权市场也有了发展。南海"气泡"破灭后，股票期权曾一度因被视为投机、腐败、欺诈的象征而被禁止交易长达100多年。早期的期权合约于18世纪90年代引入美国，当时美国纽约证券交易所刚刚成立。19世纪后期，被喻为"现代期权交易之父"的拉舍尔·赛奇(Russell Sage)在柜台交易市场组织了一个买权和卖权的交易系统，并引入了买权、卖权平价概念〔1〕。然而，由于场外交易市场上 期权合约的非标准化、无法转让、采用实物交割方式以及无担保，使得这一市场的发展非常缓慢。 1973年4月26日，芝加哥期权交易所(CBOE)成立，开始了买权交易，标志着期权合约标准化、期权交易规范化。70年代中期，美洲交易所(AMEX)、费城股票交易所(PHLX)和太平洋股票交易所等相继引入期权交易，使期权获得了空前的发展。1977年，卖权交易开始了。与此同时，芝加哥期权交易所开始了非股票期权交易的探索。1982年，芝加哥货币交易所(CME)开始进行S&P 500期权交易，它标志着股票指数期权的诞生。同年，由芝加哥期权交易所首次引入美国国库券期权交易，成为利率期权交易的开端。同在1982年，外汇期权也产生了，它首 次出现在加拿大蒙特利尔交易所(ME)。该年12月，费城股票交易所也开始了外汇期权交易。1984年，外汇期货期权在芝加哥商品交易所(CME)的国际货币市场(IMM)登台上演。随后，期货期权迅速扩展到欧洲美元存款、90天短期及长期国库券、国内存款证等债务凭证期货，以及黄金期货和股票指数期货上面，几乎所有的期货都有相应的期权交易。 此外，在80年代金融创新浪潮中还涌现出一支新军"新型期权"(exotic options),它的出现格外引人注目。"新型"之意是指这一类期权不同于以往，它的结构很"奇特"，有的期权上加期权，有的则在到期日、协定价格、买入卖出等方面含特殊规定。由于结构过于复杂，定价困难，市场需求开始减少。90年代以来，这一势头已大为减弱。90年代，金融期权的发展出现了另一种趋势，即期权与其它金融工具的复合物越来越多，如与公司债券、抵押担保债券等进行"杂交"，与各类权益凭证复合，以及与保险产品相结合等，形成了一大类新的金融期权产品。 二、期权衍生的基本方式之一：权基替换
耐久疲劳分析SN方法概述
耐久疲劳分析S N方法概 述 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
耐久疲劳分析-SN方法概述 SN（名义应力）法是疲劳计算的最古老方法，由德国铁路工程师August Whler 于1852 年到1870 年之间建立。他用如下左图所示的实验台同时对两根铁路车轴进行旋转弯曲疲劳试验来研究车轴的累积失效问题，然后将名义应力值和发生失效的循环周数的对应关系绘制在一个图表上，这就是众所周知的SN 曲线图，SN 曲线也叫Whler 曲线。SN 方法是目前应用最为广泛的疲劳分析方法，一条典型的SN 曲线如下右图所示。SN 曲线的几个特征需要说明：在约1000 次循环的转折点以下的SN 曲线是无效的，因为此时的名义应力是弹塑性的，其发生失效的循环次数较少，也成为低周疲劳。由于疲劳是由塑性剪切应变能的释放来驱动的，因此材料发生屈服之后，应力与应变不再是线性关系，应力就不能再作为疲劳计算的参数，这将由后续介绍到的EN（应变寿命）法来处理。 在转折点和疲劳极限（约10E6－10E8 次循环）之间的应力范围，SN 分析是有效的。低于疲劳极限的部分，SN 曲线的斜率急剧下降趋于水平，即无限寿命区。然后实际应用中，无限寿命是很难达到的。比如，铝合金的SN 曲线没有水平部分，不表现出无限寿命特征。疲劳分析器中应用“三段线性”曲线来表征SN 曲线，即由三段对数坐标的直线分别对应低周（塑性）、高周（弹性）和无限寿命区间。两条典型SN 曲线如右图所示，分别代表低合金钢MANTEN和高强度钢RQC100，低于1000 次循环的虚线代表低周区间，10E8次循环处代表疲劳极限点。为计算构件的疲劳寿命，疲劳分析器需要材料的SN曲线和失效点处的交变应力时域历程两个信息。首先，疲劳分析器会对时域信号进行雨流分析以提取疲劳循环，然后通过SN 曲线来计算每个循环产生的损伤并对所有损伤值进行线性累积，系统将自动执行这一过程。
危险点分析和防范措施
风力发电机组检修作业危险点及安全措施 一、登塔作业 危险点： 1、高空坠落、落物 2、机械伤害 3、人身触电 安全措施： 1、特殊气候情况下（东汽风机风速超过 18m/s、雷电天气）严禁进行登塔检修作业。 2、身体不适、情绪不稳定，不得登塔作业。 3、在接近风机时要注意从风机上坠下物体伤人，如螺栓、工具、积雪、冰块等，更不要在塔架下休息。 4、在攀爬之前，必须穿戴好合格的安保用品:工作服、安全帽、头灯、手套、安全鞋、安全带、双钩安全绳，必须仔细检查梯架、安全锁扣、安全带和双钩安全绳，确保安全合格后，方可攀爬。 5、登塔前清空口袋，确保工具包无破损零配件、油脂及工具等单独放在工具袋内，在攀登时把工具包与安全带相连或者背好。携带工具的人应后上先下。 6、登塔前必须确定风机运行方式为“手动停机”，并在转换开关上悬挂“禁止操作，有人工作”标识牌。 7、手中不能有任何物品, 鞋上的泥、油污等必须清理, 爬塔时保证三点接触。 8、当进到塔筒时不要站在梯子的正下方，防止从风机上掉下螺栓、工具等物品。 9、在无法使用助爬器登塔维护检修时，不得两人在同一段塔筒内同时登塔，在一人到达上一节休息平台时将双钩安全绳挂钩挂在挂靠点上,并将平台盖板关闭后，另一人方可继续攀爬。 10、如在工作中，不需要使用吊车或出舱，安全带应放置在顶段塔筒顶部平台处，以防止安全带卷入旋转部件里。 11、登塔时，必须随身配备两种通迅工具，确保通信畅通。 12、使用助爬器登、下塔时，必须要调节到适合自己体重的档位。
13、使用助爬器登塔时，一人登至机舱后，发出准确信息，第二个人得到信息后，方可再次使用助爬器。 14、登塔时，到达爬梯尽头后，必须将双钩安全绳悬挂在固定、牢靠位置后，在拆取助爬器挂钩和安全滑块。待到达平台，确定安全后，在取下双钩安全绳。 15、用助爬器下塔时，必须先将双钩安全绳悬挂在固定、牢靠位置后，在安装安全滑块、助爬器挂钩。在下塔过程中务必使用安全滑块，双手依次紧握爬梯，双脚不得同时离开爬梯。 二、风机机舱内的工作 危险点： 1、人身触电 2、高空坠落、落物 3、机械伤害 4、高温烫伤 5、吸入有毒气体及碳粉 安全措施： 1、将风机停机。 2、在机舱工作时，如不锁定叶轮（片）锁，则禁止进入轮毂。 3、进行维护检修工作时，风电机零部件、检修工具必须传递，不得空中抛接。 4、在机舱里行走时要注意，尽量用手抓住固定部位，不能跳跃，有油渍时要及时擦拭干净。 5、打偏航油脂或更换偏航刹车片等工作时，切忌不要把扳手等工具放在偏航刹车盘上，工具或物品应有序摆放在偏航平台上，检修结束后应清点。 6、打开机舱前，机舱内人员一定要穿好工作服并系好安全带。安全带应挂在牢固构件上，或安全带专用挂钩上。 7、检查机舱外风速仪、风向仪、叶片、轮毂等，应使用两条安全绳并分别固定在两点可靠的位置（挂在专用挂钩或牢固部件上）。 8、风速超过18m/s不得在舱内作业，风速超过12m/s 不得打开机舱盖，工作结束后以及风速超过14m/s 应关闭机舱盖。
疲劳分析流程 fatigue
摘要：疲劳破坏是结构的主要失效形式，疲劳失效研究在结构安全分析中扮演着举足轻重的角色。因此结构的疲劳强度和疲劳寿命是其强度和可靠性研究的主要内容之一。机车车辆结构的疲劳设计必须服从一定的疲劳机理,并在系统结构的可靠性安全设计中考虑复合的疲劳设计技术的应用。国内的机车车辆主要结构部件的疲劳寿命评估和分析采用复合的疲劳设计技术，国外从疲劳寿命的理论计算和疲劳试验两个方面在疲劳研究和应用领域有很多新发展的理论方法和技术手段。不论国内国外，一批人几十年如一日致力于疲劳的研究，对疲劳问题研究贡献颇多。 关键词：疲劳 UIC标准疲劳载荷 IIW标准 S-N曲线机车车辆 一、国内外轨道车辆的疲劳研究现状 6月30日15时，备受关注的京沪高铁正式开通运营。作为新中国成立以来一次建设里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路，京沪高铁贯通“三市四省”，串起京沪“经济走廊”。京沪高铁的开通，不仅乘客可以享受到便捷与实惠，沿线城市也需面对高铁带来的机遇和挑战。在享受这些待遇的同时，专家指出，各省市要想从中分得一杯羹，配套设施建设以及机车车辆的安全性绝对不容忽略。根据机车车辆的现代设计方法，对结构在要求做到尽可能轻量化的同时，也要求具备高度可靠性和足够的安全性。这两者之间常常出现矛盾，因此，如何准确研究其关键结构部件在运行中的使用寿命以及如何进行结构的抗疲劳设计是结构强度寿命预测领域研究中的前沿课题。 在随机动载作用下的结构疲劳设计更是成为当前机车车辆结构疲劳设计的研究重点，而如何预测关键结构和部件的疲劳寿命又是未来机车车辆结构疲劳设计的重要发展方向之一。机车车辆承受的外部载荷大部分是随时间而变化的循环随机载荷。在这种随机动载荷的作用下，机车车辆的许多构件都产生动态应力，引起疲劳损伤，而损伤累积后的结构破坏的形式经常是疲劳裂纹的萌生和最终结构的断裂破坏。随着国内铁路运行速度的不断提高，一些关键结构部件，如转向架的构架、牵引拉杆等都出现了一些断裂事故。因此，机车车辆的结构疲劳设计已经逐渐成为机车车辆新产品开发前期的必要过程之一，而通过有效的计算方法预测结构的疲劳寿命是结构设计的重要目标。 1.1国外 早在十九世纪后期德国工程师Wohler系统论述了疲劳寿命和循环应力的关系并提出了S-N 曲线和疲劳极限的概念以来，国内外疲劳领域的研究已经产生了大量新的研究方法和研究成果。 结构疲劳设计中主要有两方面的问题：一是用一定材料制成的构件的疲劳寿命曲线；二是结构件的工作应力谱，也就是载荷谱。载荷谱包括外部的载荷及动态特性对结构的影响。根据疲劳寿命曲线和工作应力谱的关系，有3种设计概念：静态设计(仅考虑静强度)；工作应力须低于疲劳寿命曲线的疲劳耐久限设计；根据工作强度设计，即运用实际使用条件下的载荷谱。实际载荷因为受到车辆等诸多因素的影响而有相当大的离散性，它严重地影响了载荷谱的最大应力幅值、分布函数及全部循环数。为了对疲劳寿命进行准确的评价，必须知道设计谱的存在概率，并且考虑实际载荷离散性，才可以确定结构可靠的疲劳寿命。 20世纪60年代，世界上第一条高速铁路建成，自那时起，一些国外高速铁路发达国家已经深入研究机车车辆结构轻量化带来的关键结构部件的疲劳强度和疲劳寿命预测问题。其中，包括日本对车轴和焊接构架疲劳问题的研究；法国和德国采用试验台仿真和实际线路相结合的技术开发出试验用的机车车辆疲劳分析方法；英国和美国对转向架累计损伤疲劳方面的研究等等。在这些研究中提出了大量有效的疲劳寿命的预测研究方法。 1.2、国内 1.2.1国内疲劳研究现状与方法 国内铁路相关的科研院所对结构的疲劳寿命也展开了大量的研究和分析，并且得到了很多研
可靠度分析方法的一般概念
精心整理基于性能的设计过程为分为三个步骤： ①按照建筑物的用途以及用户对建筑物的需求来确定性能的要求，从而建立一个目标性能； ②根据建立好的目标性能选用一种合适的结构设计方法； ③对各项性能指标进行综合评定，判断所设计的建筑物能否满足目标性能的要求。一般采用风险率 （1 （2 （3 （4 在实际工程中，极限状态函数往往是很难用显式表达出来，响应面法是在设计验算点附近用多项式来拟合复杂的极限状态函数，然后用一般的可靠度计算方法计算结构可靠度，因此响应面法在实际工程的计算当中得到广泛应用。 蒙特卡洛法的原理是： 对所研究的问题建立相似的概率模型，根据其统计特征值（如均值、方差等），采用某种特定方法
产生随机数和随机变量来模拟随机事件，然后对所得的结果进行统计处理，从而得到问题的解。（1）根据待求的问题构造一个合适的随机模型，所求问题的解应该对应于该 模型中随机变量的均值和方差等统计特征值；在主要特征参数方面，所构造的模 型也应该与实际问题相一致。 （2）根据模型中各个随机变量的统计参数和概率分布，随机产生一定数量的 随机数。通常我们先产生服从均匀分布的随机数，然后通过某种变换转化为服从 （3 （4 （5 1 2 3 4、重复2、3过程过程N次(N=600)。 5、统计分析上述过程产生的组抗力，得到偏压柱在偏心距为时的抗力 平均值和标准差。 6、给出一组偏心距值，重复以上步骤，便可得到混凝土偏心受压柱截面抗 力—曲线，平均值及标准差。
验算点法(JC)： 洛赫摩和汉拉斯在研究荷载组合时提出了按当量正态化条件，将非正态随机变量当量为正态随机变量进行可靠度计算的新方法。该方法较为直观、易于理解，是国际安全度联合会推荐（JCSS）推荐使用的方法，又称为JC法。 需要已知验算点的坐标值，但对于非正态随机变量和非线性极限状态方程，其坐标值不能预先求得，所以需进行迭代计算。 JC （2）BP 1957 则应对边界条件具 有“最小偏见”的，这实际上是个优化问题，即最大熵原理的定义。 随机有限元法 采用有限元法分析具有确定性物理模型的结构可靠度，可先确定极限状态函数中每项参数如作用效应和结构抗力等的统计参数和概率分布；再通过有限元分析求出结构的随机反应，如结构反应的平
风险评价方法
1.1 风险评价 1.1.1 风险评价方法 工贸企业宜选择风险矩阵分析法（LS），参见附录C.1、作业条件危险性分析法（LEC），参见附录C.2、风险程度分析法（MES），参见附录C.3等方法对风险进行定性、定量评价，根据评价结果按从严从高的原则判定评价级别。 1.1.2 风险评价准则 工贸企业在对风险点和各类危险源进行风险评价时，应结合自身可接受风险实际，制定事故（事件）发生的可能性、严重性、频次、风险值的取值标准（参见附录C）和评价级别，进行风险评价。风险判定准则的制定应充分考虑以下要求： ——有关安全生产法律、法规； ——设计规范、技术标准； ——本单位的安全管理、技术标准； ——本单位的安全生产方针和目标等； ——相关方的投诉。 1.1.3 风险评价与分级 企业根据确定的评价方法与风险判定准则进行风险评价，判定风险等级。风险等级判定应遵循从严从高的原则，将各评价级别划分为重大风险、较大风险、一般风险和低风险等风险级别，分别用“红橙黄蓝”四种颜色表示，评价出其他级数评价级别的企业在进行风险分级划分时参照以下原则，结合自身可接受风险实际进行划分。 ——E级\5级\蓝色\可接受危险：班组、岗位管控。 ——D级\4级\蓝色\轻度危险：属于低风险，班组、岗位管控。 ——C级\3级\黄色\显著危险：属于一般风险，部室（车间级）、班组、岗位管控，需要控制整改。 ——B级\2级\橙色\高度危险：属于较大风险，公司（厂）级、部室（车间级）、班组、岗位管控，应制定建议改进措施进行控制管理。 ——A级\1级\红色\极其危险：属于重大风险，公司（厂）级、部室（车间级）、班组、岗位管控，应立即整改，视具体情况决定是否停产整改，需要停产整改的，只有当风险降至可接受后，才能开始或继续工作。 1.1.4 确定重大风险 以下情形为重大风险： ——违反法律、法规及国家标准中强制性条款的； ——发生过死亡、重伤、重大财产损失事故，或三次及以上轻伤、一般财产损失事故，且现在发生事故的条件依然存在的； ——涉及危险化学品重大危险源的； ——具有中毒、爆炸、火灾等危险的场所，作业人员在10人及以上的； ——经风险评价确定为最高级别风险的。
ansys疲劳分析报告基本方法
疲劳是指结构在低于静态极限强度载荷的重复载荷作用下，出现断裂破坏的现象。例如一根能够承受 300 KN 拉力作用的钢杆，在 200 KN 循环载荷作用下，经历1,000,000 次循环后亦会破坏。导致疲劳破坏的主要因素如下： 载荷的循环次数； 每一个循环的应力幅； 每一个循环的平均应力； 存在局部应力集中现象。 真正的疲劳计算要考虑所有这些因素，因为在预测其生命周期时， 它计算“消耗”的某个部件是如何形成的。 3.1.1 ANSYS程序处理疲劳问题的过程 ANSYS 疲劳计算以ASME锅炉和压力容器规范(ASME Boiler and Pressure Vessel Code)第三节(和第八节第二部分)作为计算的依据，采用简化了的 弹塑性假设和Mimer累积疲劳准则。 除了根据 ASME 规范所建立的规则进行疲劳计算外，用户也可编写 自己的宏指令，或选用合适的第三方程序，利用 ANSYS 计算的结果进行疲劳计算。《ANSYS APDL Programmer‘s Guide》讨论了上述二种功能。 ANSYS程序的疲劳计算能力如下： 对现有的应力结果进行后处理，以确定体单元或壳单元模型的疲劳 寿命耗用系数(fatigue usage factors)(用于疲劳计算的线单元模型的应力必须人工 输入)； 可以在一系列预先选定的位置上，确定一定数目的事件及组成这些 事件的载荷，然后把这些位置上的应力储存起来； 可以在每一个位置上定义应力集中系数和给每一个事件定义比例系数。 3.1.2 基本术语 位置(Location)：在模型上储存疲劳应力的节点。这些节点是结构上 某些容易产生疲劳破坏的位置。 事件(Event)：是在特定的应力循环过程中，在不同时刻的一系列应
危险性分析方法
第八章危险性分析方法 辨别危险、分析可能发生的事故及其影响后果的过程就是危险性分析。 危险性分析是为防止危险造成事故所采取的手段，其作用是为制定防止事故发生的对策提供依据。 危险性分析需要运用系统工程的原理和方法。危险性分析有定性分析和定量分析两种类型： ①定性分析：找出系统存在的危险因素，分析危险在什么情况下能发生事故，以及对系统安全影响的大小，提出针对性的安全措施控制危险。定性分析不对各种危险因素作定量评价，本章主要介绍定性危险性分析方法。 ②定量分析：在定性分析的基础上，进一步研究事故或故障与其影响因素之间的数量关系，以数量大小评定系统的安全可靠性。在第八章介绍。 危险、危害因素 8.1.1危险因素与危害因素 危险因素是指突发性造成人身伤亡和财产损失的因素。危险因素强调突发性和瞬间作用； 危害因素是指可能造成人身伤害、职业病、财产损失和作业环境破坏的因素。危害因素强调在一定时间范围内的积累作用。 危险因素和危害因素二者有时难以区分，故有时统称为危险因素，更多的是并称为危险、危害因素。 8.1.2危险、危害因素分类 根据GB/T 13816—92《生产过程危险和危害因素分类与代码》的规定，按导致事故和职业危害的直接原因，将生产过程中的危险、危害因素分为6 类： 1、物理性危险、危害因素 （1）设备、设施缺陷如强度不够、刚度不够、运动件外露、制动器缺陷、外形缺陷等。 （2）防护缺陷如无防护、防护不当、防护距离不够、防护设施缺陷等。 （3）电危害 （4）噪声危害 （5）振动危害 （6）电磁辐射 如电离辐射：X 射线、高能电子束等；非电离辐射：激光、紫外线等。 （7）运动物危害如固体抛射物、液体飞溅物、气流冲击、岩土滑动等。 （8）明火 （9）能造成灼伤的高温物质 （10）能造成冻伤的低温物质 （11）粉尘与气溶胶（不包括爆炸性、有毒性粉尘与气溶胶） （12）作用环境不良如采光照明不良、安全过道缺陷、通风不良、气温过高或过低、空气质量差等。 （13）信号缺陷如无信号设施、信号不清、信号失准、信号选用不当等。 （14）标志缺陷如无标志、标志不清、标志不规范、标准位置不当等。 （15）其他物理危险和危害因素 2、化学危险和危害因素
危险点分析方法通用范本
内部编号：AN-QP-HT480 版本/ 修改状态：01 / 00 The Procedures Or Steps Formulated T o Ensure The Safe And Effective Operation Of Daily Production, Which Must Be Followed By Relevant Personnel When Operating Equipment Or Handling Business, Are Usually Systematic Documents, Which Are The Operation Specifications Of Operators. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 危险点分析方法通用范本
危险点分析方法通用范本 使用指引：本操作规程文件可用于保证本部门的日常生产、工作能够安全、稳定、有效运转而制定的，相关人员在操作设备或办理业务时必须遵循的程序或步骤，通常为系统性的文件，是操作人员的操作规范。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 危险点分析是一种逆向思维的安全管理方法，是在作业前，对作业中可能引发事故的各种不安全因素进行分析判断，制定隔离、警示、个人防护等防范措施，从而有效的防止设备和人身事故的一种方法。它从可能发生的后果提醒人们注意安全隐患，从而提高安全意识。目前，一些火力发电厂已将这种方法应用到安全管理工作中，取得了良好效果。危险点分析是“安全第一，预防为主”方针的具体运用。 1 危险点分析流程和方法 1.1 危险点分析流程
结构疲劳分析的方法以及应用.
结构疲劳分析的方法以及应用 目前，对结构进行疲劳分析主要有两种途径：1）利用有限元分析软件直接对结构进行疲劳分析，最终求得结构的疲劳寿命；2）根据不同的疲劳工况，利用有限元软件分析计算出结构应力的变化，然后将其与利用规范计算出的许用疲劳应力相比较，看是否满足要求。对于前者，最为关键的是定义输入载荷谱或应力谱，而当结构的工况相对较为复杂时，载荷谱或应力谱的定义过程就相当于后者的前期处理过程；同时，客户一般会在协议中指定结构设计计算时必须参考的标准规范，所以为了更好地满足客户的需求，建议结构疲劳计算时采用后者的方法。根据标准规范对结构进行疲劳分析时一般包括以下五个方面： 1．疲劳载荷的确定 结构所承受的载荷可以分为三种：1）基本载荷，主要指设备在正常工作情况下通常出现的载荷（如结构自重、物料载荷、永久性动载等）；2）附加载荷，主要指设备运行或停止时可能断续出现的载荷（如设备工作风载、摩擦阻力、运行阻力、非永久性动载等）；3）特殊载荷，是指在设备工作和非工作状态时不应产生，但又无法避免的载荷（如非工作风载、结构碰撞、地震载荷等）。疲劳计算时只需考虑基本载荷，而且对于物料载荷或其它的基本载荷，有的标准规范中还规定了疲劳计算时载荷的缩小系数。 2．循环次数的确定 同一结构，所考虑的疲劳载荷不同时，其循环次数也不尽相同，这主要是因为不同的疲劳载荷产生的原因是不同的。例如，对于堆取料机来说，考虑物料载荷的扰动影响时是指传送皮带上物料的有无，而考虑永久性动载的扰动影响时则是指设备在工作过程中的正常启、制动，即便是同一结构的同一载荷，针对不同的工作工艺流程，其循环次数也是不同的。所以，设备的工作工艺流程是不同载荷循环次数计算的决定性因素。当载荷的循环次数确定后，首先应该判断其对结构的循环扰动作用是否足够多，当循环次数N≤103（104）（低周疲劳）时，无需对结构进行疲劳校核。 3．构件焊接形式的选择 工程中的钢结构多为焊接结构，构件的疲劳强度除取决于结构使用的材料外，还与接头的形状和制造方法密切相关。被连接件的形状和连接方法会影响到应力集中的形成，从而使构件的疲劳强度大为降低。不同的标准规范在经过大量试验的前提下，给出了针对不同的焊接接头形式的构件疲劳强度（图1，为 AS4100－1998标准中所列举的针对载荷循环次数为2×106构件的焊接形式及其许用应力幅值，左边的数字便为其疲劳强度值，单位为MPa）。因此，如何根据结构的实际焊接形式恰当地对照标准中的焊接类型来确定结构具体部分的疲劳强度值，也需要一定经验的积累。