基于径向基神经网络的桥式起重机剩余寿命评估

为降低起重机安全事故发生的概率,基于径向基神经网络提出一种快速计算起重机剩余寿命的方法.以某工厂的一台桥式起重机为例,根据实际参数建立Ansys有限元模型,通过现场实测数据对模型进行修正,进行静力学分析获取疲劳核算点位置.模拟起重机运行的典型工况,将小车位置及起吊载荷作为输入层,任意点的等效应力值作为输出层训练径向基神经网络模型,通过使用训练好的径向基神经网络模型来快速获取任意点的时间应力曲线,最后基于损伤容限断裂力学法进行剩余寿命评估.结果 表明,通过利用径向基函数神经网络模型,可以实现对任意节点快速获取时间应力曲线,能够大大节省起重机现场实测的烦琐过程和大量投入,实现快速获取时间应力曲线从而计算出疲劳剩余寿命,完成桥式起重机疲劳剩余寿命估算,为起重机的长期安全使用和后期维修提供了可靠依据.     

基于人工神经网络获取起重机当量载荷谱的疲劳剩余寿命估算方法

为实现在役起重机的疲劳剩余寿命估算,预防灾难性事故,确保起重机使用的安全性。针对起重机使用工况的高度随机性和不确定性,以通用桥式起重机为研究对象,首次通过大量的数据调研,采集不同额定起升载荷起重机在一个工作时段内对应不同起升载荷的工作循环次数簇,基于人工神经网络(Artificial neural network,ANN)技术获取预评估起重机的当量载荷谱。以Miner疲劳损伤累积理论、线弹性断裂力学理论和雨流计数法为理论基础,运用Paris-Eadogan方程,推导疲劳剩余寿命计算公式,以实现通用类桥式起重机疲劳剩余寿命估算。经实例验证:所提出的方法可快速获取该类型预评估疲劳剩余寿命起重机的当量载荷谱并估算其主梁的疲劳剩余寿命,大大节省起重机现场实测的烦琐过程和大量投入。与实测应力谱计算的疲劳剩余寿命相比具有较好的吻合性和实用性,说明应用本方法进行起重机的疲劳剩余寿命估算是可行和有效的。     

基于应力测试的港口门座起重机金属机构剩余寿命估算分析

以某港口门座起重机为研究对象,采用疲劳寿命估算方法,从材料的S-N曲线出发,考虑各种影响因素,结合实测应力谱,按照线性累积损伤理论及修正Miner法则,进行金属结构的疲劳寿命估算,再结合起重机的结构件劣化状态,无损检测等技术手段进行综合分析,估算出起重机的安全使用寿命,为门座起重机疲劳剩余寿命评估提供有效可行的方法 ,对准确估算门座起重机金属结构疲劳剩余寿命提供科学的数据。     

基于FE-SAFE的造船门式起重机结构剩余寿命预测方法研究

针对起重机作业于随机循环载荷下,承受循环交变应力,容易产生疲劳损伤,缩短疲劳寿命,研究了基于FESAFE仿真计算的起重机寿命预测方法。根据造船门式起重机实测应力历程数据,利用雨流计数法统计出应力循环次数,获得不同应力幅对应的循环次数并编制循环载荷谱。仿真算法估算结果与Miner模型计算结果进行了对比分析,结果表明所提出的仿真计算方法对大型门式起重机疲劳寿命预测是可行的,可提高计算效率,直观显示计算结果。     

基于非线性累积损伤理论的起重机桁架臂K节点疲劳寿命研究

起重机桁架臂焊缝数量多、受力状况复杂,K节点的疲劳寿命采用线性Palmgren-Miner(PM)法则进行计算的精度较差。提出了基于虚拟样机技术的"实测+仿真+比对+统计"组合策略的载荷谱获取方法,可以极大幅度降低实测应力谱的工作量和成本。首次将Huffman非线性累积损伤理论应用于桁架臂K节点疲劳寿命分析,通过设定焊接构件不同的初始损伤,得到了使计算疲劳寿命趋于适度保守的初始损伤建议值。疲劳试验结果表明:此方法比PM法则计算精度更高,由于只需要循环应力-应变曲线和常幅应变寿命曲线等少量的材料性能数据,计算简单,工程应用价值较大。     

ADO技术与塔式起重机剩余寿命评估系统

1　塔式起重机剩余寿命评估系统1 1　系统功能定义　　根据塔式起重机 (以下简称塔机 )剩余寿命评估系统的功能要求和目的 ,其总体功能图定义如图ｌ所示。图 1　总体功能图在电力建设行业中 ,塔机剩余寿命评估系统为在役塔机剩余疲劳寿命的评估提供了离线评估和在线评估 2种评估方式。其中 ,离线评估结合现场试验与有限元动态计算 ,获得动应力时间历程 ,并对评估对象的历史工况数据进行统计分析 ,获得塔机臂架系统危险构件的离线疲劳载荷谱 ;在线评估根据塔机工作状态下所测的应力数据获得在线实测疲劳载荷谱。根据评估的零部件是否有缺口、…     

结构随机振动疲劳寿命估算的样本法

提出了一种结构随机振动疲劳寿命估算的样本法,通过该样本法能够处理在频域内用谱密度描述的宽带随机振动载荷的情况。利用该样本法,首先将频域内的随机振动载荷信号通过抽样使其转换为时域信号;然后用有限元法计算结构危险点的应力谱,再采用变程法过滤掉小载荷而获得危险点的应力谱;最后用传统的疲劳寿命估算方法进行寿命估算,获得危险点疲劳寿命的均值和方差。算例结果表明,采用样本法获得的预测结果与试验值吻合得很好。     

基于顺序法的起重机疲劳寿命预测方法研究及应用

针对起重机一般作业于随机循环载荷下,承受循环交变应力的实际情况,提出了基于顺序法的起重机寿命预测方法,建立了起重机顺序循环应力损伤模型。根据起重机实测应力历程数据,利用雨流计数法统计出应力循环次数,获得不同应力幅对应的循环次数并编制循环载荷谱,再根据编制的载荷谱利用顺序循环应力损伤模型对该起重机进行寿命估算。将估算结果与根据Miner模型、Carten-Dolan模型的估算结果进行对比分析。对比分析表明:所提出的顺序循环应力损伤模型对起重机疲劳寿命预测是可行的,为起重机疲劳寿命预测研究提供了一种新的思路。     

大型动载金属结构疲劳寿命特征线研究

大型金属结构在高频动载作用下易发生疲劳破坏,影响结构的疲劳寿命。文中结合Miner线性累积损伤理论建立大型金属结构的疲劳寿命预测模型,以桥式起重机为研究对象,运用Ansys有限元软件对其主梁结构进行参数化建模,通过瞬态动力学分析获得随机应力谱,估算出主梁不同截面上的疲劳寿命,用有限截面上的若干代表性疲劳核算点处的寿命构成金属结构的疲劳寿命特征线,作为金属结构疲劳破坏路径的预判依据。     

桥式起重机主梁随机疲劳载荷的计算机仿真

本文将虚拟样机技术与计算机随机模拟方法结合,探讨了通过计算机仿真的方法获得桥式起重机主梁应力幅谱的基本途径。在此基础上,应用应力幅法对主梁进行了疲劳强度的计算和疲劳寿命的估算。