塔機(jī)疲勞剩余壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，塔式起重機(jī)已成為建筑施工中主要的運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備。由于塔機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到隨機(jī)交變載荷的作用，容易因疲勞破壞而引起嚴(yán)重的塔機(jī)事故。因此，開(kāi)發(fā)一種高效、可靠的塔機(jī)剩余壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)具有重要的意義。
　　本文結(jié)合塔機(jī)疲勞壽命預(yù)測(cè)發(fā)展的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，改進(jìn)了獲取塔機(jī)疲勞載荷譜的三點(diǎn)雨流計(jì)數(shù)方法，提出了一種基于灰色Miner法則的疲勞累積損傷預(yù)測(cè)模型，完成了塔機(jī)疲勞剩余壽命的預(yù)測(cè)功能。本文設(shè)計(jì)的塔機(jī)疲

2、勞剩余壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)應(yīng)力數(shù)據(jù)的采集、傳輸與處理，并最終給出了與事實(shí)相符的塔機(jī)剩余壽命預(yù)測(cè)結(jié)果，為塔機(jī)的維護(hù)和報(bào)廢提供了可靠的依據(jù)，具有較高的工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文完成的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)對(duì)塔機(jī)的結(jié)構(gòu)與載荷特性進(jìn)行了細(xì)致深入地研究，探討了塔機(jī)疲勞破壞的成因，通過(guò)分析塔機(jī)疲勞類型，確定了塔機(jī)疲勞剩余壽命預(yù)測(cè)方法，改進(jìn)了獲取疲勞載荷譜的三點(diǎn)雨流計(jì)數(shù)模型。
　　(2)分析了低于疲勞極限的應(yīng)力和

3、加載順序?qū)ζ趬勖挠绊?，按照由低到高的順序加載，材料具有較大的疲勞破壞臨界損傷值，而按照由低到高的順序加載，材料具有較小的臨界損傷值。針對(duì)低于疲勞極限的載荷會(huì)對(duì)疲勞壽命產(chǎn)生影響的事實(shí)，提出了基于灰色Miner法則的疲勞累積損傷計(jì)算方法，并建立了該方法的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)更為精確的塔機(jī)疲勞壽命的預(yù)測(cè)。
　　(3)設(shè)計(jì)了以ARM開(kāi)發(fā)板為核心，GPRS模塊作為遠(yuǎn)程無(wú)線通信接口的硬件框架結(jié)構(gòu)，結(jié)合多個(gè)用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的傳感器，研制了塔機(jī)應(yīng)力