大型起重機械結構應力監(jiān)測關鍵技術研究
本文關鍵詞:大型起重機械結構應力監(jiān)測關鍵技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:起重機金屬結構是起重機的骨架,用于裝置起重機的機械、電氣設備,承受和傳遞作用在起重機上的各種載荷。起重機設計過程中,雖然引入了許多載荷系數,具有一定的強度安全系數。但因起重機受力復雜,且在設計中進行了結構簡化,,使得一些在理論上能滿足使用要求的構件,在使用過程中發(fā)生塑性變形甚至折彎的事故。金屬結構的破壞會對起重機的安全運行造成重大影響,其安全可靠性非常重要。應力應變測試是發(fā)現金屬結構故障是一種行之有效的方法。論文的主要工作如下: (1)論文分析了國內外應力檢測方法與應力檢測關鍵技術研究。針對應力檢測現存的問題進行探討,分析了影響結構應力的主要原因。研發(fā)了一套結構應力實時監(jiān)測系統(tǒng),并對應力監(jiān)測過程中可能出現的誤差提出修正方法。 (2)建立四連桿組合臂架門座式起重機的有限元模型。本文需要多幅度多回轉角度下的起重機模型,利用參數化的建模方法進行建模。對參數化建模思想和建模語言進行了研究。建模以后加載自重,求解得到各幅度各回轉角度下測點的仿真自重應力,為誤差修正提供數據。 (3)分析溫度變化對起重機應力監(jiān)測的影響。重點分析了太陽輻射作用對結構的影響,仿真得到夏季和冬季不同時刻結構表面的溫度分布情況,進行溫度-結構耦合得到溫度變化對結構應力的影響。 (4)提出基于TDC測試系統(tǒng)的溫度補償方法和基于仿真自重應力的誤差修正方法。分析了各種數據擬合方法和服務器中數據比較算法,為應變系統(tǒng)的誤差修正做好理論上的準備。 (5)本文還設計了結構應力監(jiān)測系統(tǒng),主要包括服務器程序設計,數據庫存儲程序設計和客戶端界面設計。實現了對起重機終端數據的采集,數據接收存儲,數據顯示,應力監(jiān)測中的誤差修正及數據分析等功能。最后,對監(jiān)測系統(tǒng)進行性能試驗,論證了系統(tǒng)的可靠性和實用性。
【關鍵詞】:結構應力 溫度應力 ANSYS仿真 誤差修正 監(jiān)測系統(tǒng)
【學位授予單位】:武漢理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH21
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 課題研究背景及意義10-11
- 1.1.1 課題背景10
- 1.1.2 課題研究意義10-11
- 1.2 國內外應力監(jiān)測的研究現狀及發(fā)展趨勢11-19
- 1.2.1 金屬結構應力測試方法國內外研究現狀11-18
- 1.2.2 起重機械金屬結構應力監(jiān)測現存的問題18-19
- 1.3 主要研究內容19-20
- 第2章 門座式起重機自重應力研究20-31
- 2.1 參數化設計與語言介紹20-22
- 2.1.1 參數化設計20-21
- 2.1.2 參數化語言21-22
- 2.2 結構的有限元設計22-27
- 2.2.1 坐標系與工作平面22-23
- 2.2.2 四連桿組合臂架的參數化23-27
- 2.3 自重應力計算27-30
- 2.3.1 自重應力的模擬計算27-30
- 2.4 本章小結30-31
- 第3章 溫度場對起重機械監(jiān)測應力的影響31-41
- 3.1 溫度場對結構監(jiān)測誤差的影響31-32
- 3.1.1 溫度變化對應變儀器的影響31-32
- 3.1.2 溫度變化對結構的影響32
- 3.2 短期溫度場效應對大型起重機械的應力影響32-40
- 3.2.1 太陽輻射下結構應力計算的邊界條件計算32-37
- 3.2.2 仿真得到結構表面溫度值37-38
- 3.2.3 仿真結果分析38-40
- 3.3 長期溫度場效應對大型起重機械的應力影響40
- 3.4 本章小結40-41
- 第4章 應變監(jiān)測的誤差修正方法研究41-51
- 4.1 應變監(jiān)測中誤差產生原因分析41-42
- 4.2 溫度補償方法研究42-44
- 4.2.1 現有的補償技術介紹42
- 4.2.2 基于 TDC 測試系統(tǒng)的補償方法42-44
- 4.3 誤差修正方法研究44-50
- 4.3.1 數據處理算法介紹44-47
- 4.3.2 誤差修正方法的具體實施47-50
- 4.4 本章小結50-51
- 第5章 結構應力監(jiān)測系統(tǒng)研究51-72
- 5.1 系統(tǒng)功能分析與整體設計51-52
- 5.1.1 系統(tǒng)功能分析51
- 5.1.2 系統(tǒng)總體設計51-52
- 5.2 系統(tǒng)硬件組成52-55
- 5.2.1 應變測量硬件設計52-53
- 5.2.2 電源模塊硬件設計53-54
- 5.2.3 運行參數測量硬件設計54
- 5.2.4 溫度測量硬件設計54-55
- 5.3 系統(tǒng)軟件組成55-69
- 5.3.1 服務器數據接收存儲模塊55-60
- 5.3.2 數據庫設計60-63
- 5.3.3 客戶端界面設計63-69
- 5.4 監(jiān)測系統(tǒng)的性能測試69-71
- 5.5 本章小結71-72
- 第6章 總結與展望72-74
- 6.1 本文的主要研究成果72
- 6.2 展望與發(fā)展72-74
- 參考文獻74-77
- 攻讀碩士學位期間科研項目和論文情況77
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
1 馬田華,陳東,蔣國平;可編程單總線數字式溫度傳感器DS18B20的原理與應用[J];電子質量;2004年07期
2 杜延軍,魏卓琦;溫度應力對鋼筋混凝土結構影響及構造措施[J];遼寧建材;2005年04期
3 徐榮,張偉,原世才,郭清燕;鉸鏈四連桿機構運動分析程序的建立[J];煤;1999年05期
4 呂喜明;李明遠;;最小二乘曲線擬合的MATLAB實現[J];內蒙古民族大學學報(自然科學版);2009年02期
5 李鵬;黃晴;;測量中應變片的誤差分析[J];企業(yè)家天地;2008年06期
6 趙虎;劉赤清;;港口起重機金屬結構安全使用壽命的確定[J];起重運輸機械;2006年08期
7 屈立軍;李煥群;王躍琴;張輝;保彥晴;;國產鋼結構用Q345(16Mn)鋼在恒載升溫條件下的應變-溫度-應力材料模型[J];土木工程學報;2008年07期
8 李明娣;焊接型電阻應變片簡介[J];中國設備管理;1996年04期
9 霍凱成;;Determination of the Thermal Expansion Coefficient of Concrete at Early Ages by Using Temperature-stress Testing Machine[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2006年04期
10 祁樹勝;應變片測量的誤差分析[J];西安航空技術高等?茖W校學報;2003年03期
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本文編號:332488
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