大型起重機壽命預(yù)測是企業(yè)非常關(guān)心和迫切需要解決的問題,也一直是工程技術(shù)人員研究的重要課題。由于設(shè)計的使用壽命與實際不符,因而根據(jù)起重機實際使用工況,找到一種既有足夠精度又有一定可靠性的估算大型起重機剩余壽命的方法具有重要意義。 由于起重機的工作壽命與其實際載荷有密切聯(lián)系,提出把在線監(jiān)測技術(shù)與疲勞分析理論相結(jié)合,設(shè)計了基于Compact RIO的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并利用LabVIEW開發(fā)了大型起重機在線壽命預(yù)測系統(tǒng),實現(xiàn)了在線監(jiān)測以及剩余壽命實時顯示,解決工程中的實際問題。 簡要回顧了該領(lǐng)域國內(nèi)外的研究成果,并分析總結(jié)了疲勞理論知識,針對傳統(tǒng)疲勞壽命預(yù)測誤差較大的問題,將隸屬函數(shù)引入到壽命估算中,形成基于模糊修正Miner法則的疲勞壽命估算方法。以32t-31.5m通用中軌橋式起重機為例,采用在線的名義應(yīng)力法進行壽命估算。建立三維模型并進行有限元分析,找出危險點;選擇雨流計數(shù)法進行應(yīng)力時間載荷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計,獲得載荷譜;將材料的S-N曲線進行修正從而獲得修正后的S-N曲線;最后利用基于模糊修正Miner法則進行壽命預(yù)測。 為獲得起重機危險部分的實際載荷,利用NI Compact RIO可靠性高、配置靈活的特點,設(shè)計了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并開發(fā)了系統(tǒng)軟件程序,實現(xiàn)了采樣的實時控制和數(shù)據(jù)存儲。 利用LabVIEW建立了大型起重機在線壽命預(yù)測的軟件系統(tǒng),通過配置模塊進行材料、起重機使用情況的配置;建立數(shù)據(jù)庫,存儲材料的S-N曲線數(shù)據(jù)、采集數(shù)據(jù)、工況數(shù)據(jù)和壽命結(jié)果數(shù)據(jù);根據(jù)實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行壽命計算,并將所需的內(nèi)容通過車載的顯示器反饋給操作者,完成對該機實時監(jiān)測和壽命預(yù)測。 提供了一種準確、實用的解決大型起重機估算剩余疲勞壽命的新手段,所使用的方法和開發(fā)的軟件不僅適用于橋式起重機,也適用于其他起重機。設(shè)計人員可以根據(jù)不同的設(shè)備,不同的工況對該軟件進行改進擴展,以滿足各種特殊要求。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH21
【部分圖文】：

于設(shè)計許用載荷的情況下就過早地出現(xiàn)裂紋，由此引起的突發(fā)性結(jié)構(gòu)斷裂事故也時有發(fā)生。起重機械的安全問題己成為國家所面臨的重大問題之一，一旦發(fā)生事故，經(jīng)濟損失慘重、社會影響惡劣。起重機倒塌事故圖如圖1.1所示。

2.4.1雨流計數(shù)法把載荷一時間歷程樣本的時間坐標(biāo)軸豎直向下，樣本一記錄猶如一系列屋面，雨水順著屋面往下流，故稱為雨流法。雨流計數(shù)法計數(shù)處理如圖2.6(a)所示。首先按照雨流在試驗記錄的起點和依此在每一個峰值的內(nèi)邊開始，雨流在流到峰值處豎直下滴，一直流到對面有一個比開始時最大值(或最小值)更正的最大值(或更負的最小值)為止;當(dāng)雨流遇到來自上面流下的雨時，就停止流動;如果初始應(yīng)變?yōu)槔瓚?yīng)變，順序的始點是拉應(yīng)變最小值的點;把所有的整循環(huán)逐個提取出來，并計及其循環(huán)值[25]。一一架塑l一載荷漢，J氣j，‘一︶5一n甘曰.上公︸一︸一︸︸一一.乙一J.占，聲ll:﹂一︸﹄

把經(jīng)過雨流計數(shù)法第一階段計數(shù)后的發(fā)散收斂波從最高波峰或最低波谷處截成兩段，使左段的起點與右段的末點首尾相接，構(gòu)成圖2.6(a)所示的收斂發(fā)散波，再用雨流計數(shù)法進行計數(shù)。圖2.6偽)和圖2.7(a)所形成的遲滯回線相一致，如圖2.7偽)所示。
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本文編號：2886823