門式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)疲勞壽命可靠性評估系統(tǒng)研究.pdf

1、門式起重機(jī)服役過程中頻繁起升重物、帶載運(yùn)行的自身特點(diǎn),在服役過程中其鋼結(jié)構(gòu)所受的是反復(fù)的交變載荷作用,因此,疲勞脆性斷裂是威脅結(jié)構(gòu)自身安全的主要因素。本論文研究目的為構(gòu)建門式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)疲勞壽命可靠性評估系統(tǒng),該系統(tǒng)包含應(yīng)力監(jiān)測、數(shù)值模擬、應(yīng)力譜編制及實時分析等系統(tǒng)模塊。本論文主要研究包含以下內(nèi)容:
　　首先,通過ANSYS軟件對門式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)實體的參數(shù)化建模,針對不同尺寸的門式起重機(jī)只需輸入具體參數(shù)即可。通過該軟件對該

2、結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)、瞬態(tài)及模態(tài)分析,確定門式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的薄弱部位,為其傳感器的布置提供依據(jù),并計算得出結(jié)構(gòu)的零點(diǎn)狀態(tài)時結(jié)構(gòu)各部位的初始應(yīng)力。
　　其次,采用耐久性高、抗干擾性能強(qiáng)的光柵光纖傳感器作為健康監(jiān)測傳感源頭,創(chuàng)建一套適合于門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)測該結(jié)構(gòu)在不同服役工況下,各測點(diǎn)的應(yīng)力時間歷程數(shù)據(jù)。
　　再次,結(jié)合門式起重機(jī)的自身服役特點(diǎn),確定適合該結(jié)構(gòu)的疲勞累計損傷理論,查找到適合于該結(jié)構(gòu)的P-r-S-N曲線,對

3、結(jié)構(gòu)的薄弱部位進(jìn)行疲勞壽命可靠性分析。
　　最后,對雨流計數(shù)法進(jìn)行深入探究,將通過監(jiān)測系統(tǒng)得到的應(yīng)力時程數(shù)據(jù)進(jìn)行雨流計數(shù)統(tǒng)計,統(tǒng)計出實測應(yīng)力譜。本系統(tǒng)最終選取四峰谷雨流計數(shù)模型,并應(yīng)用fortran語言進(jìn)行編程處理,實現(xiàn)了實測應(yīng)力譜的統(tǒng)計工作。
　　該系統(tǒng)的建立,可實時對門式起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)的危險截面進(jìn)行壽命評估,評估出不同置信水平條件下且具有不同可靠度的疲勞壽命,得出更具有說服力及實用價值的損傷評估預(yù)警系統(tǒng),該方法可為門式起重