【摘要】：起重機(jī)械作為物料搬運(yùn)裝備,廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)。在國(guó)家“安全、高效、綠色、和諧”應(yīng)用需求的牽引下,針對(duì)起重機(jī)械這一復(fù)雜系統(tǒng),如何有效地開(kāi)展復(fù)雜系統(tǒng)健康理論、金屬結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)獲取、設(shè)備零件安全指標(biāo)獲取、以及健康狀態(tài)綜合評(píng)價(jià)等研究,提前及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)“病態(tài)”程度,做到“早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早治療”,實(shí)現(xiàn)“治小病、防大病”。迄今為止,國(guó)內(nèi)起重機(jī)械健康狀態(tài)的定位、識(shí)別、診斷、評(píng)估尚無(wú)具體標(biāo)準(zhǔn)可依,基于健康理念下的監(jiān)測(cè)手段和技術(shù)水平總體上仍處于起步階段,復(fù)雜系統(tǒng)健康理論匱乏,綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系仍不夠完善。針對(duì)上述問(wèn)題,本文主要開(kāi)展如下研究工作:(1)針對(duì)起重機(jī)械健康狀態(tài),開(kāi)展復(fù)雜系統(tǒng)健康理論研究。從“健康”理念的內(nèi)涵出發(fā),以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ),構(gòu)建健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)體系,提出健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本原理和思路;結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和健康監(jiān)測(cè)技術(shù),進(jìn)行橋(門(mén))式起重機(jī)CHMS-IoT總體方案設(shè)計(jì)。(2)針對(duì)起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu),開(kāi)展健康監(jiān)測(cè)理論與應(yīng)用研究。從“損傷”的定義與特征出發(fā),構(gòu)建金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的總體設(shè)計(jì)方案;以易損性分析方法和區(qū)域分布傳感理論為基礎(chǔ),提出傳感系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)最優(yōu)布設(shè)方案;在結(jié)構(gòu)位移、應(yīng)變和載荷等狀態(tài)參數(shù)識(shí)別基礎(chǔ)上,采用應(yīng)變比值法和動(dòng)態(tài)廣義影響線法以獲取結(jié)構(gòu)損傷指標(biāo)。(3)針對(duì)起重機(jī)械人-機(jī)系統(tǒng),開(kāi)展起重機(jī)械本質(zhì)安全化理論與應(yīng)用研究。從設(shè)備“故障”的定義與特征出發(fā),構(gòu)建起重機(jī)械本質(zhì)安全化理論體系;采用人因可靠性分析(HRA)方法對(duì)起重作業(yè)人員進(jìn)行行為建模與操作可靠度分析;針對(duì)起升制動(dòng)系統(tǒng)中的功能安全,構(gòu)建設(shè)備系統(tǒng)安全功能配置模型,進(jìn)行安全完整性等級(jí)(SIL)評(píng)估。(4)針對(duì)起重機(jī)械系統(tǒng)和子系統(tǒng),開(kāi)展起重機(jī)械綜合性能評(píng)價(jià)方法研究。針對(duì)檢測(cè)或監(jiān)測(cè)的歷史樣本數(shù)據(jù),采用灰色關(guān)聯(lián)度分析(GRA)和粗糙集(RS)理論的數(shù)據(jù)分階段處理,實(shí)現(xiàn)樣本數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)擇優(yōu);采用改進(jìn)GA-BP算法構(gòu)建隸屬度到健康度的映射關(guān)系模型,獲得子系統(tǒng)健康度(HD)等級(jí)(三級(jí)制);采用層次分析法和模糊綜合評(píng)判法,構(gòu)建系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)判準(zhǔn)則,獲得系統(tǒng)健康度(HD_S)等級(jí)(五級(jí)制)。(5)起重機(jī)械健康監(jiān)測(cè)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用�；赩C++6.0/C#軟件平臺(tái),封裝集成本文所述理論和方法,進(jìn)行“起重機(jī)械健康監(jiān)測(cè)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)”開(kāi)發(fā),為在役中的起重機(jī)械健康評(píng)估提供進(jìn)一步的軟件技術(shù)支持。
【圖文】：

12圖 1.1 本文技術(shù)路線圖Figure 1.1 Technical roadmap of this paper1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容本文根據(jù)以上技術(shù)路線和研究思路，針對(duì)起重機(jī)械復(fù)雜系統(tǒng)的“病態(tài)”問(wèn)題，借鑒“人體健康監(jiān)測(cè)”思路，緊緊圍繞系統(tǒng)“健康”理論，結(jié)合起重機(jī)械實(shí)際復(fù)雜工況，深入探索復(fù)雜系統(tǒng)在“健康監(jiān)測(cè)、健康診斷、健康評(píng)估、健康管理”等理念下，開(kāi)展健康監(jiān)測(cè)技術(shù)相關(guān)理論與應(yīng)用研究。本文主要研究?jī)?nèi)容安排如下：第 1 章為緒論部分。

16圖 2.1 人體健康監(jiān)測(cè)與起重機(jī)械健康的等效類比Figure 2.1 The equivalent and analogy of human and crane in health monitoring.2.1 指標(biāo)影響若要準(zhǔn)確地描述復(fù)雜系統(tǒng)的健康狀態(tài)，分析其影響因素，就必須建立完善的檢查體系，以便對(duì)系統(tǒng)的健康狀況進(jìn)行有效度量。人體健康狀態(tài)的指標(biāo)既可以從體溫、脈搏、呼吸、血壓、體重、飲食、排便、排眠、精神等因素來(lái)考量[103]，也可以從個(gè)人教育水平、衛(wèi)生資源分配、公共醫(yī)療保口和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等來(lái)進(jìn)行衡量[104]；影響健康的因素眾多，既有遺傳和變異的“因素”，，又有環(huán)境和習(xí)慣導(dǎo)致的“后天因素”；人體健康狀態(tài)既可以是主觀感受的
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2700430