CN111695214B - 基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法 - Google Patents
基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111695214B CN111695214B CN202010452746.1A CN202010452746A CN111695214B CN 111695214 B CN111695214 B CN 111695214B CN 202010452746 A CN202010452746 A CN 202010452746A CN 111695214 B CN111695214 B CN 111695214B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stress
- cycle
- quay crane
- statistics
- statistical model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/04—Ageing analysis or optimisation against ageing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
一种基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，利用三维统计方法，通过建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计，再根据应力幅值和应力均值统计量，计算每个工作循环的岸桥结构疲劳损伤，并修正应力‑寿命曲线，预估岸桥剩余使用寿命。本发明能够用于岸桥疲劳损伤计算，并能够根据统计图表反演出该岸桥整个生命周期的工作情况，且能够很好的满足工程应用要求。
Description
技术领域
本发明涉及到一种岸桥起重机的机械性能确定方法，尤其是指一种基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，该种一种基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法可有效地将岸桥结构疲劳寿命的计算需要解决三个关键性的问题统一起来，准确计算起重机疲劳损伤；属于岸桥起重机设计制造技术领域。
背景技术
岸桥起重机(简称岸桥)是港口前沿装卸集装箱船舶的专业起重机械，岸桥起重机由于处于港口装卸作业生产和特殊的环境下，是工作十分频繁的起重机械，其载荷复杂多变，动态特性显著。为了适应日益繁忙的装卸生产要求，提高装卸能力，其发展趋势朝着结构尺寸大、自重大、起重量大、起重速率快的方向发展。在岸桥起重机的装卸过程中，其金属结构直接承受循环载荷的作用，结构疲劳破坏的情况时有发生。由于疲劳破坏是一种脆性破坏，具有突然性，所以岸桥起重机结构一旦破坏，可能造成较为严重的后果。因此，准确计算起重机疲劳损伤，是延长岸桥使用寿命，保证岸桥安全运行的重要因素之一。
传统的对于岸桥结构疲劳寿命的计算需要解决三个关键性的问题。关键问题一是,必须掌握金属结构所受载荷谱或应力谱；关键问题二是，当金属结构出现疲劳时，其疲劳累积效应的确定方法和评估方式；关键问题三是，如何根据现有参数评估岸桥结构的安全状态，以及如何预估岸桥剩余的疲劳使用年限。上述三个关键性问题一般只在疲劳结构仿真中使用；在工程实时难度大、误差大；因此急需一种方法能够在满足误差精度要求的前提下，进行疲劳损伤计算，且能够满足实际工程中的应用需求。。
通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：
1、专利号为CN201910356230.4，名称为“一种起重机疲劳分析系统及分析方法”，申请人为：温州市特种设备检测研究院的发明专利，该专利公开了一种起重机疲劳分析系统及分析方法，基于作业流程的静态测试与随机动态测试相结合，建立起重机结构随机疲劳寿命智能评估系统；进行基于有限元仿真分析的起重机结构疲劳源定位及应力修正；将低于疲劳极限的载荷循环计入载荷谱，采用分段线性损伤累积理论评估结构疲劳寿命和安全。
2、专利号为CN201910687253.3，名称为“一种量化起重机吊臂疲劳损伤等级的分析方法”，申请人为：河海大学的发明专利，该专利公开了一种量化起重机吊臂疲劳损伤等级的分析方法，首先确定起重机悬臂的疲劳损伤划分标准，并获取各等级的起重机悬臂动力响应；接着分别进行双谱分析，提取主特征值；然后根据主特征值构造正态云基准模型；最后将要求测量的起重机吊臂的主特征值与正态云基准模型进行对照，划分损伤程度等级。
3、专利号为CN201910633189.0，名称为“一种基于刚柔耦合的起重机臂架疲劳确定方法”，申请人为：南京理工大学的发明专利，该专利公开了一种基于刚柔耦合的起重机臂架疲劳确定方法，包括：步骤1、臂架有限元模型的建立；步骤2、获取臂架在单位载荷作用下的应力分布；步骤3、获取臂架MNF文件；步骤4、建立起重机臂架-卷筒-钢丝绳刚柔耦合模型；步骤5、臂架不同工况载荷时间序列和臂架应力谱的获取；步骤6、计算臂架疲劳寿命结果。
通过对上述这些专利的仔细分析，这些专利虽然都涉及了起重机疲劳的计算方式，也提出了一些改进技术方案，但通过仔细分析，该些专利都无法对疲劳损伤模型的计算进行反馈，无法修正模型建立时的误差，尤其是如何将前面所述的三个关键性问题结合起来，准确计算岸桥起重机疲劳损伤，没有加以考虑，所以前面所述的问题仍然存在，仍有待进一步加以研究改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有岸桥起重机疲劳损伤的计算方式仍存在的一些问题；提出一种新的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，该种岸桥起重机疲劳损伤的确定方法利用统计模型的方式，有效地将岸桥结构疲劳寿命的计算需要解决三个关键性的问题统一起来进行考虑，计算容易，且便于实际操作实施。
为了达到这一目的，本发明提供了一种基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，利用三维统计方法，通过建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计，再根据应力幅值和应力均值统计量，计算每个工作循环的岸桥结构疲劳损伤，并修正应力-寿命曲线，预估岸桥剩余使用寿命。
进一步地，所述的建立三维统计模型是以装卸集装箱的质量为工况参数，建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计。
进一步地，所述的分仓统计是对岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值进行分仓统计，得到应力幅值和应力均值统计量。
进一步地，所述的应力幅值和应力均值统计量，主要指各个工况分段内，以应力幅值为X轴，应力均值为Y轴，工作循环次数为Z轴的基于工况的统计。
进一步地，所述的岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值是利用岸桥小车吊载参数对岸桥工作循环进行划分，采集一个周期内岸桥随小车运动的小车挂载值L，以及各个测定的应力值S；再通过仿真获得各个测点的基础应力-寿命曲线；利用极限应力方程得到任意循环特性下的应力-寿命曲线；通过分析得到岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值。
进一步地，所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法包含以下步骤：
1、利用岸桥小车吊载参数对岸桥工作循环进行划分，得到小车挂载值L；
2、采集一个周期内岸桥随小车运动的小车挂载值L，以及各个测定的应力值S；
3、通过仿真获得各个测点的基础应力-寿命曲线；
4、利用极限应力方程得到任意循环特性下的应力-寿命曲线；
5、对岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值进行分仓统计；
6、根据应力幅值和应力均值统计量，计算每个工作循环的岸桥结构疲劳损伤，并修正应力-寿命曲线，预估岸桥剩余使用寿命。
进一步地，所述的利用岸桥小车吊载参数对岸桥工作循环进行划分通过以下方式确定：
以小车装货和卸货过程中载荷的变化率表达式为：
式中，d表示微分算子，LS为小车吊具自重，LB为装载集装箱重量，t为时间；随着岸桥小车的运动，当记录下4次载荷交替变化率大于2后，记为岸桥的一个运动周期。
进一步地，所述的采集一个周期内岸桥随小车运动的小车挂载值L，通过以下方式确定：
挂载值表达式为：
L＝LS+LB (2)
进一步地，所述的通过仿真获得各个测点的基础应力-寿命曲线是利用一定数量的现场采集数据和岸桥结构参数，作为仿真的基础参数，且在仿真的基础上，通过现场实测数据与仿真参数的比对优化仿真参数设置，获得各个测点的基础应力-寿命曲线。
进一步地，所述的利用极限应力方程得到任意循环特性下的应力-寿命曲线是通过以下方式确定：
极限应力方程的表达式为：
其中SRa为循环特性下R的疲劳极限幅值，SRm为循环特性R下的疲劳极限均值，S-1为对称循环(R＝-1)时的疲劳极限，Sb为结构材料的抗拉强度。
循环特性R的表达式为：
循环特性为R的疲劳极限幅值SRa表达式为：
循环特性为R下的疲劳极限均值SRm表达式为：
其中Smax为一个周期循环内的最大应力值，Smin为一个周期循环内的最小应力值。
进一步地，所述的对岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值进行分仓统计是以装卸集装箱的质量为工况参数，建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计；所述应力幅值和应力均值统计量，主要指各个工况分段内，以应力幅值为X轴，应力均值为Y轴，工作循环次数为Z轴的基于工况的统计。
本发明的优点在于：
本发明利用三维统计方法，通过建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计，再根据应力幅值和应力均值统计量，计算每个工作循环的岸桥结构疲劳损伤，并修正应力-寿命曲线，预估岸桥剩余使用寿命，能够用于岸桥疲劳损伤计算，并能够根据统计图表反演出该岸桥整个生命周期的工作情况，且能够很好的满足工程应用要求。
附图说明
图1是本发明的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法流程图。
图2和图3是岸桥运行的工况统计量。
图4是在统计工况下岸桥的剩余疲劳寿命。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来进一步阐述本发明。
实施例一
本发明涉及一种基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，利用三维统计方法，通过建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计，再根据应力幅值和应力均值统计量，计算每个工作循环的岸桥结构疲劳损伤，并修正应力-寿命曲线，预估岸桥剩余使用寿命。
具体确定方法如下(如附图1所示)：
1、采集小车吊载参数，根据载荷变化率判断岸桥工作循环状况；
主要是采集小车吊载的所有参数数据，对小车所装卸的集装箱质量的整个吊载参数数据进行分析，并从中根据载荷变化率判断岸桥工作循环状况，利用岸桥小车吊载参数对岸桥工作循环进行划分，确定工作循环周期；
所述的利用岸桥小车吊载参数对岸桥工作循环进行划分通过以下方式确定：
以小车装货和卸货过程中载荷的变化率表达式为：
式中，d表示微分算子，LS为小车吊具自重，LB为装载集装箱重量，t为时间；随着岸桥小车的运动，当记录下4次载荷交替变化率大于2后，记为岸桥的一个运动周期。
2、采集工作循环内的小车挂载值；
将根据岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量，采集一个周期内岸桥随小车运动的小车挂载值L；通过以下方式确定：
挂载值表达式为：
L＝LS+LB (2)
LS为小车吊具自重，LB为装载集装箱重量。
3、采集每一个测点在工作循环内的应力值；
将在岸桥上设置多个测量点，每一个测量点安装应力值检测装置，并在一个工作循环内通过应力值检测装置，采集每一个测点在工作循环内的应力值S；
4、根据岸桥结构参数和实验参数仿真应力-寿命曲线；
再利用岸桥结构参数和前面所得到的实验参数，通过仿真获得各个测点的基础应力-寿命曲线；
5、利用极限应力方程求解任意循环特性下的应力-寿命曲线；
所述的利用极限应力方程求解任意循环特性下的应力-寿命曲线是利用极限应力的理论和计算方法，从极限应力的角度求解任意循环特性下的岸桥应力-寿命曲线；
应力-寿命曲线是通过以下方式确定：
极限应力方程的表达式为
其中SRa为循环特性下R的疲劳极限幅值，SRm为循环特性R下的疲劳极限均值，S-1为对称循环(R＝-1)时的疲劳极限，Sb为结构材料的抗拉强度。
循环特性R的表达式为：
循环特性为R的疲劳极限幅值SRa表达式为：
循环特性为R下的疲劳极限均值SRm表达式为：
其中Smax为一个周期循环内的最大应力值，Smin为一个周期循环内的最小应力值。
6、按工况对应力幅值和应力均值分仓统计；
所述的分仓统计以装卸集装箱的质量为工况参数，建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计。
所述的分仓统计是对岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值进行分仓统计，得到应力幅值和应力均值统计量。
所述的应力幅值和应力均值统计量，主要指各个工况分段内，以应力幅值为X轴，应力均值为Y轴，工作循环次数为Z轴的基于工况的统计
7、统计每一类工况出现的次数；
所述的统计每一类工况出现的次数是对分仓统计的数据进行分析，并将各类工况出现的频次分别统计出来；
8、根据累计损伤理论求解岸桥疲劳损伤；
所述根据累计损伤理论求解岸桥疲劳损伤可以采用各种常规的疲劳累积损伤确定方式进行，其中采用线性Miner疲劳法则最为实用；利用线性Miner疲劳法则求解岸桥疲劳损伤；
9、根据岸桥实际损伤修正应力-寿命曲线；
由于实际的岸桥实际损伤与采用线性Miner疲劳法则求解岸桥疲劳损伤的结果是存在一定差异的，因此将进行必要的修正；修正的方法通过实时根据统计模型计算岸桥对应测点历史疲劳损耗，以及当前一段时间内的疲劳损耗进行修正；
10、计算每一个工作循环疲劳损伤，预估岸桥剩余寿命。
根据步骤1-9的方式对岸桥小车在整个工作循环状况每一个工作循环进行统计分析计算，再根据统计模型实时统计岸桥截止到当前时间点的全部载荷谱数据，以及岸桥实际吊载的工况数据，确定实时根据统计模型计算岸桥对应测点历史疲劳损耗，以及当前一段时间内的疲劳损耗，由此根据疲劳损耗计算出预计的使用寿命。
图2，图3和图4所示为一种基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法示例。由图2和图3可知，采样本发明的统计模型能够实时统计岸桥截止到当前时间点的全部载荷谱数据，以及岸桥实际吊载的工况数据。由图4可知，采样本发明能够实时根据统计模型计算岸桥对应测点历史疲劳损耗，以及当前一段时间内的疲劳损耗。
本案例在实施过程中，小车的挂载值
LS＝17t，LB＝27t，因此小车的挂载值为L＝LS+LB＝44t。
对应测点的应力幅值为SRa＝50Pa，应力均值为SRm＝21Pa。则根据表达式(3)，对应的等效应力下的S-1＝52.6Pa。
则根据Q345B的应力-疲劳寿命曲线，本次疲劳损耗约为7次。
图2是岸桥每运行一个运动周期进行次应力幅值和应力均值的统计。统计方式为以应力均值和应力幅值划分网格，将一个运动周期内的应力幅值和均值归入对应的网格内，通过该统计图能够完整反应该岸桥全部生命周期内的疲劳状态。
图3是岸桥每运行一个运动周期，对该运动周期内所装卸的集装箱重量进行统计，统计网格按照10吨划分。将每次吊载的重量归入对应的统计网格中，通过该统计图能够完整反应岸桥全部生命周期内的受载情况。
图4是基于统计模型和修正的应力寿命曲线计算的当前寿命损耗以及历史疲劳损耗的累积。根据统计的工况和疲劳参数，能够预测未来在类似工况条件下岸桥能够过的年限。通过计算估计本实施例的预计剩余的使用寿命为50年8个月。
上述所列实施例，只是结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，而且本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。同时，说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
主要有以下优点：
1、能够根据统计参数了解岸桥全部生命周期的运行情况；
2、能够对疲劳计算模型进行反馈，修正疲劳计算参数；
3、基于统计学模型的计算，能够指导其它岸桥的运维；
4、基于多点传感器的测量，便于工程实施。
Claims (8)
1.一种基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，利用三维统计方法，通过建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计，再根据应力幅值和应力均值统计量，计算每个工作循环的岸桥结构疲劳损伤，并修正应力-寿命曲线，预估岸桥剩余使用寿命；其特征在于：所述的岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值是利用岸桥小车吊载参数对岸桥工作循环进行划分，采集一个周期内岸桥随小车运动的小车挂载值L，以及各个测定的应力值S；再通过仿真获得各个测点的基础应力-寿命曲线；利用极限应力方程得到任意循环特性下的应力-寿命曲线；通过分析得到岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值；其中，
所述的利用岸桥小车吊载参数对岸桥工作循环进行划分通过以下方式确定：
以小车装货和卸货过程中载荷的变化率表达式为：
式中，LS为小车吊具自重，LB为装载集装箱重量，t为时间；随着岸桥小车的运动，当记录下4次载荷交替变化率大于2后，记为岸桥的一个运动周期；
所述的采集一个周期内岸桥随小车运动的小车挂载值L，通过以下方式确定：
挂载值表达式为：
L＝LS+LB (2)。
2.如权利要求1所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，其特征在于：所述的建立三维统计模型是以装卸集装箱的质量为工况参数，建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计。
3.如权利要求2所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，其特征在于：所述的分仓统计是对岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值进行分仓统计，得到应力幅值和应力均值统计量。
4.如权利要求3所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，其特征在于：所述的应力幅值和应力均值统计量，主要指各个工况分段内，以应力幅值为X轴，应力均值为Y轴，工作循环次数为Z轴的基于工况的统计。
5.如权利要求1所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，其特征在于：所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法包含以下步骤：
1)利用岸桥小车吊载参数对岸桥工作循环进行划分；
2)采集一个周期内岸桥随小车运动的小车挂载值L，以及各个测定的应力值S；
3)通过仿真获得各个测点的基础应力-寿命曲线；
4)利用极限应力方程得到任意循环特性下的应力-寿命曲线；
5)对岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值进行分仓统计；
6)根据应力幅值和应力均值统计量，计算每个工作循环的岸桥结构疲劳损伤，并修正应力-寿命曲线，预估岸桥剩余使用寿命。
6.如权利要求1所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，其特征在于：所述的通过仿真获得各个测点的基础应力-寿命曲线是利用一定数量的现场采集数据和岸桥结构参数，作为仿真的基础参数，且在仿真的基础上，通过现场实测数据与仿真参数的比对优化仿真参数设置，获得各个测点的基础应力-寿命曲线。
7.如权利要求1所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，其特征在于：所述的利用极限应力方程得到任意循环特性下的应力-寿命曲线是通过以下方式确定：
极限应力方程的表达式为
其中SRa为循环特性为R的疲劳极限幅值，SRm循环特性为R下的疲劳极限均值，S-1为对称循环(R＝-1)时的疲劳极限，Sb为结构材料的抗拉强度；
循环特性R的表达式为：
循环特性为R的疲劳极限幅值表达式为：
循环特性为R下的疲劳极限均值表达式为：
其中Smax为一个周期循环内的最大应力值，Smin为一个周期循环内的最小应力值。
8.如权利要求1所述的基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法，其特征在于：所述的对岸桥一个工作循环内所装卸的集装箱质量、应力幅值和应力均值进行分仓统计是以装卸集装箱的质量为工况参数，建立三维统计模型，对应力幅值和应力均值进行按工况分类的分仓统计；所述应力幅值和应力均值统计量，主要指各个工况分段内，以应力幅值为X轴，应力均值为Y轴，工作循环次数为Z轴的基于工况的统计。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010452746.1A CN111695214B (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010452746.1A CN111695214B (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111695214A CN111695214A (zh) | 2020-09-22 |
| CN111695214B true CN111695214B (zh) | 2023-09-08 |
Family
ID=72478255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010452746.1A Active CN111695214B (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111695214B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114282423B (zh) * | 2022-03-02 | 2022-08-09 | 浙江胄天科技股份有限公司 | 一种岸桥结构的疲劳监测方法和寿命预测方法 |
| CN115034117B (zh) * | 2022-07-07 | 2024-06-07 | 广州港集团有限公司 | 基于大数据驱动的岸桥金属结构寿命预测系统及方法 |
| CN115465782B (zh) * | 2022-08-24 | 2024-01-19 | 杭州大杰智能传动科技有限公司 | 塔式起重机运维机构的协同控制方法和系统 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101712438A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-05-26 | 太原科技大学 | 利用塔式起重机运行数据获取评估点应力时域值的方法 |
| CN106556522A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-04-05 | 天津金岸重工有限公司 | 一种海洋平台起重机金属结构的寿命评估方法 |
| CN108228979A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-29 | 上海电气电站设备有限公司 | 一种用于发电机结构的低周疲劳寿命分析方法 |
| CN108304647A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-20 | 太原科技大学 | 基于轨道接头缺陷的铸造起重机金属结构特征寿命评估方法 |
| CN109033709A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-18 | 电子科技大学 | 基于非线性疲劳损伤累积理论的构件疲劳寿命评估方法 |
| CN110059440A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-26 | 温州市特种设备检测研究院 | 一种起重机疲劳分析系统及分析方法 |
| CN110147624A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-20 | 重庆大学 | 一种基于载荷谱的齿轮接触疲劳寿命预测方法 |
| CN110442920A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-11-12 | 南京理工大学 | 一种基于刚柔耦合的起重机臂架疲劳计算方法 |
| CN110489816A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-22 | 河海大学 | 一种量化起重机吊臂疲劳损伤等级的分析方法 |
| CN110704979A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-17 | 三一海洋重工有限公司 | 起重机寿命评估方法、装置以及电子设备 |
| CN110705137A (zh) * | 2019-08-22 | 2020-01-17 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种应力幅值和均值的确定方法以及装置 |
| KR102099614B1 (ko) * | 2018-11-08 | 2020-04-10 | 군산대학교산학협력단 | 풍력발전기용 복합재 블레이드의 피로 수명 예측 방법 및 장치 |
| CN111080015A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-28 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 盾构设备及其实时寿命的预测系统和预测方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6532421B2 (en) * | 2000-04-07 | 2003-03-11 | Toho Gas Co., Ltd | Method for estimating a life of apparatus under narrow-band random stress variation |
| AU752024B2 (en) * | 2000-04-14 | 2002-09-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and equipment for assessing the life of members put under high in-service temperature environment for long period |
| US8515688B2 (en) * | 2009-03-12 | 2013-08-20 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods to predict fatigue lives of aluminum alloys under multiaxial loading |
-
2020
- 2020-05-26 CN CN202010452746.1A patent/CN111695214B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101712438A (zh) * | 2009-12-15 | 2010-05-26 | 太原科技大学 | 利用塔式起重机运行数据获取评估点应力时域值的方法 |
| CN106556522A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-04-05 | 天津金岸重工有限公司 | 一种海洋平台起重机金属结构的寿命评估方法 |
| CN108228979A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-29 | 上海电气电站设备有限公司 | 一种用于发电机结构的低周疲劳寿命分析方法 |
| CN108304647A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-20 | 太原科技大学 | 基于轨道接头缺陷的铸造起重机金属结构特征寿命评估方法 |
| CN109033709A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-18 | 电子科技大学 | 基于非线性疲劳损伤累积理论的构件疲劳寿命评估方法 |
| KR102099614B1 (ko) * | 2018-11-08 | 2020-04-10 | 군산대학교산학협력단 | 풍력발전기용 복합재 블레이드의 피로 수명 예측 방법 및 장치 |
| CN110059440A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-26 | 温州市特种设备检测研究院 | 一种起重机疲劳分析系统及分析方法 |
| CN110147624A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-20 | 重庆大学 | 一种基于载荷谱的齿轮接触疲劳寿命预测方法 |
| CN110442920A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-11-12 | 南京理工大学 | 一种基于刚柔耦合的起重机臂架疲劳计算方法 |
| CN110489816A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-22 | 河海大学 | 一种量化起重机吊臂疲劳损伤等级的分析方法 |
| CN110705137A (zh) * | 2019-08-22 | 2020-01-17 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种应力幅值和均值的确定方法以及装置 |
| CN110704979A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-17 | 三一海洋重工有限公司 | 起重机寿命评估方法、装置以及电子设备 |
| CN111080015A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-28 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 盾构设备及其实时寿命的预测系统和预测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈力 ; 刘关四 ; 丁克勤 ; .起重机械疲劳寿命分析预测软件开发及工程应用.中国安全生产科学技术.2016,(第09期),第1-8页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111695214A (zh) | 2020-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111695214B (zh) | 基于统计模型的岸桥起重机疲劳损伤的确定方法 | |
| CN101408951B (zh) | 基于神经网络的桥式起重机当量载荷谱获取及疲劳剩余寿命估算方法 | |
| CN110059440A (zh) | 一种起重机疲劳分析系统及分析方法 | |
| CN102175473B (zh) | 耙吸挖泥船疏浚性能评估系统与评估方法 | |
| CA2059011A1 (en) | Method for measuring the weight of a suspended load | |
| CN104614020B (zh) | 高桩码头水平承载力与静动力性状的原位整体检测方法 | |
| CN105501884B (zh) | 一种矿山产能远程监测与服务系统 | |
| CN110455563A (zh) | 基于实测应力谱的公路钢桥疲劳分析方法 | |
| CN117105098B (zh) | 基于多传感器融合的门机抓斗控制系统和方法 | |
| CN117291316B (zh) | 基于激光扫描仪的卸船机用船舱定位系统 | |
| CN102445396A (zh) | 一种基于起重机钢丝绳载荷测量的在线检测使用强度和疲劳预报的装置及方法 | |
| CN117349947B (zh) | 一种基于sn曲线与svm的结构安全智慧监测方法 | |
| CN113504038B (zh) | 一种工程装备臂架结构损伤评估方法 | |
| CN111622285B (zh) | 一种挖掘机的能效检测系统、检测方法及挖掘机 | |
| CN108760371A (zh) | 一种在役起重机械结构剩余寿命计算方法 | |
| CN110775823B (zh) | 缆机吊零事件分析方法及系统 | |
| CN112801199A (zh) | 挖掘机动臂寿命预测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN115821880B (zh) | 一种基于tof相机的夯沉量测量方法 | |
| CN108229541B (zh) | 一种基于k最近邻算法的岸桥中拉杆应力数据分类方法 | |
| CN114282423B (zh) | 一种岸桥结构的疲劳监测方法和寿命预测方法 | |
| CN106643605B (zh) | 船闸运行状态下门体水平跳变实时监测装置及其监测方法 | |
| CN113465968B (zh) | 履带式起重机的效率测试系统 | |
| CN115235542A (zh) | 一种升船机承船厢在线监测方法及监测系统 | |
| CN104401874A (zh) | 起重机起升钢丝绳全程实时寿命的评估方法 | |
| Zhou et al. | Load identification method of crane based on vibration acceleration signal and stress signal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230811 Address after: 201201 Building 1, No. 108, Second Kayuan Road, Pudong New Area, Shanghai Applicant after: SHANGHAI B&A SENSOR CO.,LTD. Address before: Room 702, Building 8, Xincheng Science and Technology Park, No. 588 Yuelu West Avenue, High tech Development Zone, Changsha City, Hunan Province, 411000 Applicant before: Hunan Chengke Technology Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |