[发明专利]一种基于裂纹信息预测的起重机运行状态在线评估方法

摘要

本发明公开了一种基于裂纹信息预测的起重机运行状态在线评估方法，该方法包括以下步骤：S1.基于实测应力数据的固定时间节点时裂纹扩展预测；S2.基于已知时间节点数据的实时裂纹扩展信息预测；S3.固定时间节点的裂纹扩展数据更新；S4.基于裂纹扩展信息的起重机实时运行状态评估。本发明以裂纹扩展信息为评价指标，将所有能够对起重机运行状态造成影响的因素全部考虑在内，并通过上述操作步骤可以有效地避免现有技术存在的考虑因素少实时更新慢的弊端，在评估结果精度得到大幅度提高的同时有效加快了实时评估的效率，从而实现准确有效的起重机运行状态在线评估。

主权项

1.一种基于裂纹信息预测的起重机运行状态在线评估方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/nS1.基于实测应力数据的裂纹扩展预测/n通过有限元软件对起重机结构在实际工况条件下的应力应变值及其分布状态进行分析，以确定构件的危险区域；根据有限元分析所获得的结果，对起重机危险区域布置传感器并进行实时应力数据采集；选取固定时间节点，截取固定时间节点间测量所得到的应力载荷谱数据，并将其代入到裂纹扩展预测算法中对固定时间节内点的裂纹扩展数据进行预测；/nS2.基于已知时间节点数据的实时裂纹扩展信息预测/n为进一步加快裂纹扩展信息的实时预测速度，根据S1中固定时间节点所预测的裂纹扩展数据求解数据随时间分布的拟合方程系数，并根据拟合的数据分布方程对未知时间的裂纹扩展数据进行实时预测；/nS3.固定时间节点的裂纹扩展数据更新/n由于拟合方程所能预测出的数据的精度与实际的情况存在略微偏差，所以在固定时间节点运用S1中的裂纹扩展预测算法对S2中的分布方程拟合系数进行更新，以进一步在保证预测精度的同时加快预测的速率；/nS4.基于裂纹扩展信息的起重机实时运行状态评估/n对起重机构件材料进行典型变幅载荷下的拉伸疲劳试验以获取材料的临界断裂裂纹长度，并将其与固定时间节点运用裂纹扩展预测算法及非固定时间节点运用拟合方程所预测的数据进行比较以确定实时的起重机运行状态；/n所述的步骤S1中，包括以下具体工序：/nS1.1.建立起重机结构的有限元模型，并运用有限元软件对实际工况条件下的起重机进行有限元分析，以确定其最易断裂的危险区域；/nS1.2.对S1.1中所确定的危险区域布置实时应力数据采集设备，以对实际工况条件下危险区域的实时应力数据进行采集；/nS1.3.将固定节点时间段内的应力谱数据代入到裂纹扩展预测算法中，对固定时间节点的裂纹扩展长度进行求解；/n所述的步骤S3中，包括以下具体工序：/nS3.1.运用裂纹扩展预测算法对已设置的固定节点的裂纹扩展长度进行求解；/nS3.2.结合已有的全部固定时间节点运用裂纹扩展预测算法预测的数据及其他时间节点内运用拟合方程预测的数据，运用结合后的数据对分布方程的拟合系数进行实时更新，以实现数据分布方程的实时更新。/n