基于小波包分析的石油井架结构损伤识别试验研究

通过对井架相似模型损伤工况模拟,提取其在承载时的振动响应信号,利用小波包变换方法获得小波包节点能量,得到基于归一化能量特征向量的损伤评价指标。研究表明:该指标可用于井架结构损伤位置的准确识别;将小波包能量分析与振动测试技术相结合的研究方法,为石油井架的损伤识别提供了新思路。     

基于损伤力学的桥式起重机疲劳寿命分析

为了评估桥式起重机金属结构的前期寿命,保证起重机的工作安全,需要建立对应的损伤理论模型并结合结构疲劳合算点的疲劳应力谱来评估寿命.通过Q235B钢的常温静拉伸疲劳试验获得不同循环应力(220～300 MPa)下的疲劳寿命,在双对数坐标下通过拟合得出lg(1-D)与lg(1-N/Nf)的线性关系,继而确定损伤模型中的初始损伤值D0和损伤指数q,从而建立20℃下的Q235B钢损伤退化模型.以动态仿真计算桥机的疲劳危险点应力-时间历程,通过雨流计数法建立桥式起重机应力谱.通过ANSYS仿真分析桥式起重机金属结构受力状态,计算各危险点在不同应力情况下的损伤累积,以临界损伤为界(De=0.2),评估桥式起重机金属结构的前期寿命.通过上述方法评估某厂桥机的前期寿命为37.72 a.研究表明,损伤力学结合应力谱评估前期寿命的方法是可行的,可为起重机日常维护管理提供参考.     

结构响应与损伤识别敏感性探讨

利用小波多分辨分析的特性,研究结构不同位置加速度响应信号对损伤的敏感性问题。通过对一个5层框架结构在不同损伤工况下的数值计算结果表明,不同位置的加速度传感器表征结构损伤特性的能力是不同的,每一传感器只能描述其附近区域结构的工作状态。如果仅利用某一个或者某一些传感器信息进行损伤诊断,就有可能导致错误的诊断结论。只有综合利用多传感器的数据信息,才能使损伤识别更具全局性,才可能准确地识别出结构损伤的发生。     

智能结构在起重机金属结构健康监测中的应用

简要介绍了智能结构的组成和当前应用较广的主要智能材料的特性，探讨了起重机金属结构健康监测的一般要求和起重机金属结构健康监测系统的工作原理，最后详细介绍了目前已开展的一些相关的前期研究工作。     

基于时变失效的桥式起重机结构可靠性分析

为提高我国起重机产品的安全可靠性水平,用时变可靠性理论分析桥式起重机金属结构。以桥式起重机金属结构为研究对象,时变可靠性理论为基础,研究桥式起重机金属结构的载荷时变可靠性模型和抗力时变可靠性模型,建立桥式起重机金属结构失效状态的时变可靠性数学模型。通过工程算例分析,揭示金属结构抗力随时间衰减与否对可靠度与失效概率的影响,得到不同金属结构抗力衰减系数下桥式起重机主梁金属结构可靠度和失效概率。探索桥式起重机金属结构时变可靠性安全评估方法。对比金属结构抗力衰减系数分别为0.000 2和0.000 3时的分析结果,发现金属结构系统的可靠性随金属结构抗力衰减系数的增加而降低。     

桥式起重机主梁结构多源不确定性混合可靠性分析

为了预测桥式起重机金属结构的可靠度,采用凸模型非概率研究桥式起重机的可靠性,在只知道不确定参量的界限而不知其分布情况的条件下,即可求得各功能函数的可靠度。针对起重机金属结构中存在的不确定性因素并不单一,且是随机性、模糊性和非概率不确定性共同作用的结果,首先基于凸模型计算单一变量的结构可靠度;然后基于主梁结构的加工尺寸、起重量、材料边界条件等不确定性,建立了以主梁金属结构强度、刚度、整体稳定性失效模式的凸模型非概率可靠性分析模型,通过混合可靠性模型求和计算,得到主梁结构的混合可靠度。该模型更加切合实际,从而推导出一种桥式起重机主梁金属结构的混合可靠性计算方法,也建立了一些适用于复杂工程问题的结构可靠性分析方法;最后基于凸模型,针对工程实际中大量存在的"未知但有界"参数的结构可靠性分析问题,通过数值算例验证该混合模型的有效性和实用性,对现有某型号桥式起重机主梁金属结构工况进行了混合模型可靠性分析,结果表明,该可靠性模型意义明确,对模糊信息的处理也比较合理,可作为混合可靠性计算方法的一种补充,用该方法得到的桥式起重机强度、刚度、稳定性混合模型可靠度符合实际情况。     

基于车桥耦合振动分析的桥梁损伤诊断方法评述

车辆通过桥梁时,桥梁和车辆的动力响应都包含桥梁结构模态或者几何参数信息,对它们进行分析能识别桥梁的模态参数和损伤。结合国内外最新研究成果,综述基于车桥耦合振动分析的桥梁结构损伤识别技术,并与传统识别方法进行比较。指出其优缺点;详细介绍基于灵敏度分析和模型修正的方法、基于结构刚度搜索的方法、利用车辆响应傅立叶变换识别桥梁频率的方法、利用车激桥梁响应的小波变换识别桥梁模态参数的方法以及综合利用车辆和桥梁响应识别桥梁损伤的方法等5种参数识别与损伤诊断方法的基本原理,并总结上述方法的实施步骤和应用时应该注意的问题;指出了该领域的关键问题和进一步的研究方向。     

在役桥(门)式起重机金属结构疲劳寿命预测分析

针对在役桥(门)式起重机金属结构安全性能评估中的疲劳寿命预测问题,以Paris公式的等幅载荷疲劳裂纹扩展寿命计算公式为基础,结合Miner线性累积损伤理论,推导了一种用于变幅和随机载荷的起重机金属结构疲劳寿命计算模型。结合相关的试验数据,对模型中的多个参数进行分析,用试验推荐值进行随机载荷下集装箱门式起重机金属结构的疲劳寿命计算,并对影响疲劳寿命的主要因素进行分析说明。模型假设条件少,公式简便,适用于桥(门)式起重机金属结构的疲劳寿命预测。     

基于PHI2的桥式起重机结构时变可靠性分析

为探究时间累积效应对起重机失效概率的影响,提出基于改进的PHI2的起重机金属结构时变可靠性分析方法。以桥式起重机为例,首先,分析起重机金属结构受力,选取与材料许用应力以及结构许用刚度差值最小的危险点进行结构数值分析;其次,用响应面法(RSM)近似构造功能函数;最后,通过改进的PHI2方法求得上穿率,从而获得起重机金属结构随时间累积的失效概率。结果表明:考虑时间累积效应的可靠性指标明显低于未考虑时间累积效应的可靠性指标。     

网架结构节点焊缝损伤识别2步法

焊接网架结构节点与杆件连接焊缝处易发生损伤和破坏。为保证网架结构在服役期间的安全,基于小波分析和应变模态法,提出识别网架结构节点损伤的2步法。计算结构某节点发生焊缝损伤时的各节点加速度响应,采用小波变换分析各节点高频分量奇异值。依据奇异值幅值判断损伤节点影响范围,划分结构子区域,并在该节点上布置传感器。测量布设传感器节点的加速度响应,采用小波分析法识别结构损伤子区域。在损伤子区域中,采用应变模态分析法进行损伤定位。开展网架结构模型试验,验证该方法的有效性。结果表明:损伤识别2步法能够利用有限加速度传感器测量信息,识别有节点焊缝损伤的结构子区域,并在损伤子区域中定位节点焊缝损伤位置;该方法所需测量信息较少,易于实现较为复杂的网架结构的损伤识别。     

900t造船龙门起重机主梁自重应力测试及分析

对某港口一台在建900t造船龙门起重机,进行了主梁自重应力测试研究。以测试主梁分段平放在胎架上作为测试基点,通过应力测试,得到了起重机主梁在抬吊过程中产生的自重应力和自振频率。结果表明,随着测试主梁两端提升油缸的逐渐加力,主梁跨中产生的自重应力逐渐增加,并与提升力成线性关系;在整个提升过程中,主梁自振频率维持在0.1Hz以内。     

基于模糊数学方法的门式起重机风险评估研究

本文采用模糊数学方法对门式起重机潜在风险因素（腐蚀、裂纹、强度及变形）导致的金属结构破坏进行风险评估。从主梁和支腿两个角度出发,建立了不同金属结构风险影响因素为子系统的多层次评判系统。该方法方便了门式起重机的综合安全风险评估,为提高其安全性能提供了方向。     

结构物损伤预测模型及其在隧道施工中的应用

基于结构物风险评估理论,构建结构物损伤预测模型,并将其应用于隧道施工的研究中,以解决在地下工程施工中引起地上建筑损伤预测的技术难题。将数值模拟与模糊数学隶属度相结合,形成对结构物在隧道工程施工状态下的损伤预测模式,并以西安地铁某区间盾构下穿高铁涵洞为算例,提取相应的智能监测数据对该预测模式的可行性进行验证。结果表明,数值模拟与模糊数学隶属度相结合的结构物损伤预测模型计算效率高,便于操作,适用于隧道工程施工时对地上建筑物的安全评估,能有效解决在地下工程施工中引起地上建筑损伤预测的技术难题。     

门式起重机啃轨问题分析及解决方案

本论文主要分析了门式起重机产生啃轨的原因,对门式起重机的设计制造、安装调试方面和操作使用等方面进行了详细介绍,并相应提出了解决门式起重机啃轨问题的方法。     

起重机主梁裂纹修补参数的研究

采用ANSYS有限元分析软件，对因出现裂纹的起重机主梁而添加的补强板进行系列计算，得出修补后主梁裂纹的应力及应力强度因子的变化规律，结果表明，只有采用适当参数的补强板，才可消除起重机主梁裂纹的扩展趋势，从而保证起重机的安全。     

桥(门)式起重机安全运行监控记录装置的研制

针对桥式、门式起重机结构、运行和事故特点,应用微电子技术、集成电路和软件技术,研究开发由拱度监测、起重量监测、起升钢丝绳偏角监测、起升高度监测、制动器性能监测以及大车行走同步监测等6个模块组成的安全运行监控记录装置,对桥式、门式起重机运行中可能产生的安全隐患进行实时监测,并实现这些参数的实时显示、危险报警和紧急控制,对该装置的信号采集、传送、处理以及各功能模块之间的接口对接进行较详细的阐述。实例应用表明,该装置选择的6个监控参数能实现预期的安全保护功能和监控目的。     

桥式起重机桥架主梁安全性鉴定及加固

阐述了桥式起重机桥架主梁安全性鉴定的内容。依据检测鉴定的要求和规范,检测了桥架主梁的跨度、对角线、变形、应力应变、构件损伤状况、焊缝探伤。对结构的承载力进行验算分析,给出了加固方案、施工方法,消除了结构的隐患,恢复了起重机的起重能力。