摘要
在用大型起重机在往复载荷作用下会提前出现不同程度的疲劳裂缝，严重危害安全生产，降低经济效益。国内外还没有能够非常准确地预测起重机的疲劳寿命，对在用大型起重机的疲劳薄弱点、剩余使用寿命缺乏精准高效的评估手段，客观上造成了在用大型起重机存在重大的安全隐患。大型起重机疲劳寿命的预测是企业十分关注和急需解决的问题，也是广大技术人员所关注的一个主要问题。因此，对起重机疲劳寿命预估方法的研究具有重要的现实意义和实用价值。 本文将围绕在用大型起重机疲劳点的精准识别问题、在用大型起重机应力应变数据高效采集问题和在用大型起重机疲劳寿命评估精度问题三个关键问题展开。采用数字建模与多态分析相结合、实测与预估相结合、建模与优化相结合的方法，实现大型起重机的疲劳寿命评估、检测和加固。简要回顾了该领域内国内外的研究成果，分析了起重机疲劳破坏的疲劳理论知识。选取典型在用双梁桥式起重机，根据图纸建立大型起重机的三维数字模型；建立大型起重机仿真数据库，对大型起重机进行静态、动态和模态有限元仿真分析，识别在用大型起重机金属结构受到应力、形变最严重的位置，即为其疲劳失效点；分析大型起重机专用应变数字采集系统的软硬件设计要求，利用LabVIEW软件设计大型起重机专用应力应变数字采集系统，使系统包括远程数据采集，数据保存，数据回看等功能，利用所设计的专用数字采集系统，在大型起重机典型工况下采集疲劳失效点的应变值；针对传统疲劳寿命预测存在较大误差的问题，将隶属函数引入Miner累积损伤法则，获得估算精度更高的疲劳寿命分析模型，形成基于模糊Miner法则的疲劳寿命估算方法；最后研究起重机结构损伤等级，构建在用大型起重机的维修和加固效果分析模型，可以根据起重机的损坏程度提出维修和加固的最优策略和方法。 本文提供了一种准确、实用的解决大型起重机估算剩余疲劳寿命的新方法，使用的方法及软件不仅限与双梁桥式起重机，设计人员可以根据不同的工况，不同的设备对其进行改进，以满足各种工况下的测量需求。
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