為了提高工程機(jī)械產(chǎn)品的安全性能,結(jié)合故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù),提出基于數(shù)字孿生的工程機(jī)械產(chǎn)品健康檢測(cè)方法。建立可準(zhǔn)確反映當(dāng)前工程機(jī)械產(chǎn)品狀態(tài)的數(shù)字孿生模型,通過分析數(shù)字孿生模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品的狀態(tài)預(yù)測(cè),從而提前發(fā)出故障預(yù)警。通過建立QTZ40塔機(jī)的數(shù)字孿生模型,運(yùn)用基于數(shù)字孿生的工程機(jī)械產(chǎn)品健康檢測(cè)方法對(duì)其進(jìn)行健康檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:基于該檢測(cè)方法可有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械故障預(yù)警和診斷,提高了塔機(jī)的安全性,解決了工程機(jī)械傳統(tǒng)健康檢測(cè)方法的不足,為同類工程機(jī)械故障診斷問題提供了解決方案。 

【文章來源】：中國工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2020年04期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

基于數(shù)字孿生的健康檢測(cè)流程

本文以QTZ40塔機(jī)為例，建立數(shù)字孿生模型。塔機(jī)結(jié)構(gòu)模型由底架、連接板、鋼管、前臂、后臂及重物塊等組成，如圖2所示。通過在塔機(jī)的頂部安裝有防傾翻監(jiān)控儀，測(cè)量塔身頂端軌跡，計(jì)算塔身螺栓預(yù)緊力。同時(shí)塔機(jī)還安裝了其他傳感器用以采集高度、幅度、吊重、回轉(zhuǎn)等信息，從而更全面地檢測(cè)塔機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。通過傳感器采集到的數(shù)據(jù)，創(chuàng)建基于數(shù)字孿生的塔機(jī)健康檢測(cè)模型，如圖3所示�；跀�(shù)字孿生的塔機(jī)健康檢測(cè)模型，通過塔機(jī)傳感器采集到的數(shù)據(jù)，在其界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前塔機(jī)的動(dòng)作和狀態(tài)，基于數(shù)字孿生的健康檢測(cè)方法對(duì)塔機(jī)的故障做出診斷和預(yù)測(cè)。

傳感器采集的數(shù)據(jù)通過GPRS傳送給服務(wù)器，然后服務(wù)器會(huì)把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，數(shù)字孿生模型可以根據(jù)最新采集的數(shù)據(jù)更新當(dāng)前的狀態(tài)，通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析和對(duì)故障模型的訓(xùn)練，結(jié)合本文提出的健康檢測(cè)方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)塔機(jī)的故障預(yù)警和檢測(cè)。根據(jù)防傾翻監(jiān)控儀采集的塔機(jī)頂端運(yùn)行軌跡的三維坐標(biāo)，可以得到二維的塔機(jī)頂端軌跡，如圖4所示。圖4 塔機(jī)頂端軌跡

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