港口大型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)力在線監(jiān)測與診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)全球化趨勢加速了港口物流業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)港口成為促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)乃至國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的紐帶。港口裝卸能力、作業(yè)效率的提高促使港口裝卸機(jī)械朝著大型化、高速化、自動(dòng)化的方向不斷進(jìn)步，同時(shí)也對機(jī)械裝備的安全管理提出更高要求。 金屬結(jié)構(gòu)是裝卸機(jī)械的支持構(gòu)架，用來支承機(jī)械各工作機(jī)構(gòu)自重以及外部載荷。港口大型機(jī)械通常具有荷載運(yùn)動(dòng)空間高、移動(dòng)范圍大、載荷量重等特點(diǎn)，其安全可靠性尤為重要，從而突出了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求。應(yīng)力應(yīng)變測試是研究港口機(jī)械

2、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要手段。 傳感技術(shù)、通信技術(shù)、診斷技術(shù)等在工業(yè)領(lǐng)域的深度應(yīng)用和發(fā)展，為結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測與診斷提供了全面而有效的平臺。論文在分析國內(nèi)外監(jiān)測與診斷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對機(jī)械設(shè)備現(xiàn)代化管理狀況，提出了港口大型機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)力在線監(jiān)測與診斷的研究思想。從結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測方法與診斷理論出發(fā)，結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，以可靠傳感、無線接入、分布式相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)為基本構(gòu)架，建立港口大型機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)力在線監(jiān)測與診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)。本課題研究對

3、保證港口機(jī)械安全、降低管理維護(hù)成本、提高港口設(shè)備管理水平具有一定的應(yīng)用價(jià)值。 全文共分八章。第一章簡要闡述了研究目的和意義，并就國內(nèi)外有關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測和診斷技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)作出綜合評述。 第二章分析了港口大型機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測與診斷的理論方法，對基于應(yīng)變電測和基于光纖光柵傳感的應(yīng)力監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了對比研究。在分析基于前向推理的專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上，提出了運(yùn)用改進(jìn)BP算法構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的診斷策略。

4、 第三章重點(diǎn)研究了Bragg光纖光柵應(yīng)變傳感和解調(diào)理論。首先利用耦合模理論分析了Bragg光纖光柵的理論模型，建立了Bragg光纖光柵的應(yīng)變傳感模型。在此基礎(chǔ)上研究分析了粘貼式應(yīng)變傳感器的性能穩(wěn)定性。此外對光纖光柵傳感器波長信號的解調(diào)技術(shù)作了深入研究。 第四章重點(diǎn)研究了基于嵌入式系統(tǒng)的電阻應(yīng)變電測技術(shù)。對電阻應(yīng)變動(dòng)態(tài)測試的方法、測量誤差、橋路作了深入分析，提出針對應(yīng)變計(jì)及儀器可靠性的解決方案。分析了ARM9嵌入式系統(tǒng)在電

5、阻應(yīng)變電測中的應(yīng)用技術(shù)，研究了基于Profibus現(xiàn)場總線協(xié)議的嵌入式系統(tǒng)串行數(shù)據(jù)接口技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。 第五章重點(diǎn)研究了基于GPRS的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，分別從GPRS與嵌入式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口、無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式及數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的負(fù)載均衡算法三個(gè)方面對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。 第六章在系統(tǒng)論述港口大型機(jī)械結(jié)構(gòu)診斷的應(yīng)力分析方法的基礎(chǔ)上，建立了結(jié)構(gòu)應(yīng)力診斷專家系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，研究了港口大型機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)力診斷專家系統(tǒng)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)知識