專(zhuān)利名稱(chēng)：一種起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及起重機(jī)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域中起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法，特別是涉及一種基于輪壓測(cè)試及有限元分析的難以實(shí)施檢測(cè)的起重機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)載荷譜獲取及起重機(jī)受力狀況測(cè)試方法，它適用于橋式起重機(jī)載荷譜的獲取及其起重機(jī)受力狀況評(píng)判，它也可適用于其他類(lèi)型起重機(jī)載荷譜的獲取及起重機(jī)受力狀況評(píng)判。
背景技術(shù)：
近幾十年來(lái)我國(guó)的鋼鐵工業(yè)，機(jī)械加工業(yè)等行業(yè)得到了飛速發(fā)展，一大批大型橋式起重機(jī)都已達(dá)到了一定的使用年限，如何正確評(píng)價(jià)這些起重機(jī)承載能力和工作狀況，以確保安全可靠使用，這是許多使用者和監(jiān)管部門(mén)所關(guān)心的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，有必要研究橋式起重機(jī)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及危險(xiǎn)預(yù)示的理論與技術(shù)。目前，我國(guó)的橋式起重機(jī)老齡化現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重，例如上海寶鋼八十年代引進(jìn)的德國(guó)和日本大型鑄造起重機(jī)，都已達(dá)到或接近設(shè)計(jì)的年限，這些設(shè)備都是價(jià)值幾千萬(wàn)至上億元。多年來(lái)，有些大型起重機(jī)的損壞已造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡及環(huán)境污染等惡性事故。避免惡性事故的發(fā)生是時(shí)不我待的緊迫問(wèn)題。同時(shí)這些問(wèn)題已被列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要O006-2020年)》前沿技術(shù)的(14)重大產(chǎn)品和重大設(shè)施壽命預(yù)測(cè)技術(shù)優(yōu)先主題中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法，能夠方便測(cè)點(diǎn)獲取起重機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)載荷譜、有效對(duì)起重機(jī)受力狀況進(jìn)行評(píng)判，從而解決現(xiàn)有方法存在的因現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)條件所限、難以實(shí)施起重機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)實(shí)際載荷譜檢測(cè)和難以用一個(gè)確定的數(shù)學(xué)解析關(guān)系式來(lái)表示起重機(jī)當(dāng)量載荷的隨機(jī)性變化趨勢(shì)的技術(shù)難題。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法，包括以下步驟(1)獲取起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪和起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪的輪壓標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)，并根據(jù)輪壓標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)得到起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪壓和起重機(jī)小車(chē)在不同位置時(shí)起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪壓的輸出曲線；(2)根據(jù)獲得的輪壓標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)建立起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪和起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪有限元分析模型，并經(jīng)過(guò)有限元分析優(yōu)化起重機(jī)小車(chē)模型輪壓和起重機(jī)小車(chē)在不同位置時(shí)起重機(jī)大車(chē)模型輪壓輸出曲線；(3)根據(jù)步驟(1)和步驟( 中所得的起重機(jī)大車(chē)模型輪壓輸出曲線，再結(jié)合起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)與起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪位置和起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪位置是固定的幾何關(guān)系測(cè)量數(shù)值，獲取起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的當(dāng)量載荷譜；(4)根據(jù)起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的當(dāng)量載荷譜計(jì)算起重機(jī)的剩余壽命。所述的步驟(1)中，以起重機(jī)的不同起升載荷為數(shù)據(jù)樣本的輸入，獲取起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪壓和起重機(jī)小車(chē)在不同位置時(shí)起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪壓的輸出曲線。
所述的樣本數(shù)據(jù)的輸入是以起重機(jī)處于正常工作狀態(tài)下的起升載荷獲得的。所述的步驟(4)中還包括以下子步驟(a)根據(jù)步驟(3)獲取的起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的當(dāng)量載荷譜，計(jì)算起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的疲勞應(yīng)力譜；(b)再用雨流計(jì)數(shù)法從疲勞應(yīng)力譜中提取各級(jí)應(yīng)力幅、各級(jí)應(yīng)力幅的循環(huán)次數(shù)及總循環(huán)次數(shù)；(c)根據(jù)Miner疲勞損傷應(yīng)力幅等效公式計(jì)算出該疲勞應(yīng)力譜的等效應(yīng)力幅ο i ；(d)將等效應(yīng)力幅值ο Hf入計(jì)算金屬構(gòu)件疲勞剩余壽命的計(jì)算公式
權(quán)利要求
1.一種起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟(1)獲取起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪和起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪的輪壓標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)，并根據(jù)輪壓標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)得到起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪壓和起重機(jī)小車(chē)在不同位置時(shí)起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪壓的輸出曲線.一入 ，(2)根據(jù)獲得的輪壓標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)建立起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪和起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪有限元分析模型，并經(jīng)過(guò)有限元分析優(yōu)化起重機(jī)小車(chē)模型輪壓和起重機(jī)小車(chē)在不同位置時(shí)起重機(jī)大車(chē)模型輪壓輸出曲線；(3)根據(jù)步驟⑴和步驟(2)中所得的起重機(jī)大車(chē)模型輪壓輸出曲線，再結(jié)合起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)與起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪位置和起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪位置是固定的幾何關(guān)系測(cè)量數(shù)值，獲取起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的當(dāng)量載荷譜；(4)根據(jù)起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的當(dāng)量載荷譜計(jì)算起重機(jī)的剩余壽命。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法，其特征在于，所述的步驟(1) 中，以起重機(jī)的不同起升載荷為數(shù)據(jù)樣本的輸入，獲取起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪壓和起重機(jī)小車(chē)在不同位置時(shí)起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪壓的輸出曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法，其特征在于，所述的樣本數(shù)據(jù)的輸入是以起重機(jī)處于正常工作狀態(tài)下的起升載荷獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法，其特征在于，所述的步驟(4)中還包括以下子步驟(a)根據(jù)步驟(3)獲取的起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的當(dāng)量載荷譜，計(jì)算起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的疲勞應(yīng)力譜；(b)再用雨流計(jì)數(shù)法從疲勞應(yīng)力譜中提取各級(jí)應(yīng)力幅、各級(jí)應(yīng)力幅的循環(huán)次數(shù)及總循環(huán)次數(shù)；(c)根據(jù)Miner疲勞損傷應(yīng)力幅等效公式計(jì)算出該疲勞應(yīng)力譜的等效應(yīng)力幅σi ；(d)將等效應(yīng)力幅值οi代入計(jì)算金屬構(gòu)件疲勞剩余壽命的計(jì)算公式Λ/ N1 N 二---Y^a^m可得到起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的疲勞剩余壽命。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種起重機(jī)剩余壽命的測(cè)試方法，包括以下步驟(1)獲取起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪和起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪的輪壓標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)；(2)根據(jù)獲得的輪壓標(biāo)準(zhǔn)樣本數(shù)據(jù)建立起重機(jī)大車(chē)車(chē)輪和起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪有限元分析模型，并經(jīng)過(guò)有限元分析優(yōu)化起重機(jī)小車(chē)模型輪壓和起重機(jī)小車(chē)在不同位置時(shí)起重機(jī)大車(chē)模型輪壓輸出曲線；(3)獲取起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的當(dāng)量載荷譜；(4)根據(jù)起重機(jī)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)的當(dāng)量載荷譜計(jì)算起重機(jī)的剩余壽命。本發(fā)明能夠方便測(cè)點(diǎn)獲取起重機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)載荷譜、有效對(duì)起重機(jī)受力狀況進(jìn)行評(píng)判，大大節(jié)省起重機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的煩瑣過(guò)程和大量投入。
文檔編號(hào)G01M13/00GK102261988SQ20111010425
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者吳峰崎 申請(qǐng)人:上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院, 俞中建, 吳峰崎, 湯曉英