起重机械结构服役安全评估技术【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

起重机械结构服役安全评估技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1 起重机械金属结构概述1

1.1 起重机械金属结构及其特点1

1.2 起重机械金属结构的材料5

1.2.1 金属结构用材料的类别与特征5

1.2.2 钢材的选择和钢材的规格8

1.3 起重机械结构安全检验任务和发展11

1.3.1 企业自检12

1.3.2 强制性检验13

1.3.3 委托检验14

2 相关法律法规及标准17

2.1 国外安全评估法规标准的演变与发展17

2.2 国内安全评估相关法律法规介绍18

2.3 起重机械结构安全管理体系20

2.3.1 现行技术规范和标准在起重机械结构安全管理上存在的缺陷20

2.3.2 起重机械结构安全管理体系21

3 起重机械金属结构服役安全评估技术体系22

3.1 国内外研究现状22

3.1.1 安全评估理论方法22

3.1.2 起重机械金属结构安全评估技术研究现状26

3.2 起重机械金属结构安全性影响因素分析30

3.2.1 从构件承载能力角度考虑的影响因素31

3.2.2 从服役故障角度考虑的影响因素34

3.3 在役起重机械金属结构安全评估体系的建立35

3.3.1 安全评估的定义35

3.3.2 起重机械安全评估的原理36

3.3.3 起重机械结构安全评估的原则36

3.3.4 安全评估的目的37

3.3.5 安全评估的意义37

3.3.6 起重机械金属结构安全评估体系的流程38

3.4 金属结构损伤典型分析与检测方法39

3.4.1 常用结构风险分析方法39

3.4.2 现代检测技术对损伤的识别42

4 有限元分析技术47

4.1 有限元分析技术概述47

4.1.1 有限元法的理论基础47

4.1.2 有限元法分析的基本流程48

4.2 起重机金属结构强度仿真分析49

4.2.1 起重机金属结构概述49

4.2.2 强度分析的理论基础50

4.2.3 起重机金属结构强度分析实例55

4.3 起重机金属结构模态分析59

4.3.1 模态分析概述59

4.3.2 模态分析理论基础59

4.3.3 起重机金属结构模态分析实例63

4.4 起重机金属结构稳定性仿真分析66

4.4.1 结构稳定性概述66

4.4.2 稳定性分析理论基础68

4.4.3 稳定性分析有限元计算方法76

4.4.4 起重机金属结构稳定性分析实例78

4.5 起重机金属结构疲劳有限元分析80

4.5.1 疲劳的基本概念80

4.5.2 疲劳寿命预测的两种理论81

4.5.3 虚拟疲劳分析过程83

4.5.4 L型门式起重机的疲劳分析84

5 无损检测与评价技术88

5.1 无损检测质量控制要求88

5.1.1 总体原则88

5.1.2 文件化控制89

5.1.3 程序化控制89

5.1.4 记录化控制89

5.1.5 协调配合89

5.2 外观检验89

5.2.1 焊缝的目视检测89

5.2.2 焊缝外形的尺寸检测90

5.2.3 目视检验法的优点及缺点93

5.3 表面无损检测技术93

5.3.1 缺陷分类93

5.3.2 磁粉检测（MT）95

5.3.3 渗透检测（PT）98

5.4 超声检测（UT）100

5.4.1 检测原理100

5.4.2 超声检测适用范围100

5.4.3 超声检测的优缺点101

5.4.4 超声检测的步骤101

5.4.5 超声检测缺陷定性101

5.5 声发射无损检测（AE）101

5.5.1 检测原理101

5.5.2 声发射技术特点101

5.5.3 声发射在起重机械上的应用102

5.6 无损检测新技术简介103

5.6.1 超声波衍射时差检测技术（TOFD）103

5.6.2 超声相控阵检测技术103

5.6.3 超声测厚103

5.6.4 残余应力104

5.6.5 激光无损检测106

5.6.6 红外无损检测107

5.6.7 微波无损检测107

6 结构应力应变测试分析技术108

6.1 应变电测法原理109

6.1.1 电阻应变片工作原理109

6.1.2 电阻应变片的基本结构110

6.1.3 电阻应变片的技术参数110

6.1.4 电阻应变片的选用111

6.2 电阻应变记录仪111

6.2.1 应变仪的分类112

6.2.2 载波放大式应变仪的组成及工作原理113

6.3 测试过程的影响因素及信号数据的处理方法114

6.3.1 应变电测系统的噪声干扰与抑制115

6.3.2 典型影响因素116

6.3.3 数据预处理117

6.3.4 测试信号数据处理119

6.4 应变电测法在起重机械结构安全评估中的应用120

6.4.1 应力测试在起重机械结构检测与评估中的作用120

6.4.2 起重机械结构应力测点选择的一般原则121

6.4.3 贴片方位与应力应变换算122

6.5 门式起重机应力测试数据分析实例126

7 结构振动测量与模态分析技术129

7.1 结构振动测量与模态分析技术概述129

7.1.1 结构振动测量技术129

7.1.2 模态分析技术130

7.1.3 模态分析在故障诊断和状态监测中的应用131

7.2 振动测量技术132

7.2.1 振动测量的力学原理132

7.2.2 振动测量的类型135

7.2.3 测振传感器136

7.3 模态测试技术概要139

7.3.1 频响函数的测试系统139

7.3.2 信号的描述140

7.3.3 数字信号处理技术的工作原理144

7.3.4 宽频带激振146

7.3.5 频响函数的估计149

7.3.6 小结151

7.4 起重机械结构模态测试分析举例152

7.4.1 模态分析主要工作153

7.4.2 激振设备和测点的选择153

7.4.3 传感器的选择154

7.4.4 测试方案154

7.4.5 模态测试结果及分析156

8 基于光纤光栅的起重机械金属结构状态监测技术161

8.1 光纤光栅传感原理161

8.1.1 光纤的结构161

8.1.2 光纤光栅基本原理162

8.1.3 光纤光栅传感器原理162

8.2 监测方案设计163

8.2.1 监测方案设计163

8.2.2 起重机械结构健康监测方法165

8.3 光纤光栅健康监测系统实现167

8.3.1 光纤光栅传感器布点方案确定167

8.3.2 光纤光栅熔接技术概要174

8.3.3 熔接工具175

8.3.4 光纤光栅熔接工艺176

8.3.5 光纤光栅应变传感器焊接工艺178

8.4 软件平台搭建180

8.4.1 交叉敏感问题180

8.4.2 光纤光栅传感器一次线性拟合公式推导180

8.4.3 软件平台开发182

9 剩余疲劳寿命预测184

9.1 概述184

9.1.1 疲劳的一般定义184

9.1.2 疲劳破坏的严重性186

9.1.3 剩余疲劳寿命的分析方法186

9.2 名义应力预测法189

9.2.1 基本S-N曲线189

9.2.2 平均应力的影响190

9.2.3 影响疲劳性能的因素191

9.2.4 Miner线性累积损伤理论193

9.2.5 案例分析194

9.3 基于裂纹扩展的疲劳寿命预测法196

9.3.1 应力强度因子K和材料的断裂韧性KIC197

9.3.2 疲劳裂纹扩展速率199

9.3.3 影响疲劳裂纹扩展的若干因素200

9.3.4 疲劳裂纹扩展分析法201

9.3.5 案例分析202

9.4 疲劳寿命预测和抗疲劳设计210

9.4.1 损伤容限设计210

9.4.2 耐久性设计211

10 服役起重机械结构技术状态评估213

10.1 起重机械结构技术状态参数化评定模式214

10.1.1 结构技术状态参数化评定方法原理214

10.1.2 起重机械结构技术状态参数化评估215

10.2 起重机械结构技术状态模糊层次分析法评估216

10.2.1 多层次模糊综合评判模型217

10.2.2 应用举例219

10.3 材料腐蚀环境下导致的结构承载能力失效评估224

10.3.1 起重机械结构腐蚀种类与形式225

10.3.2 起重机械腐蚀机理225

10.3.3 起重机械结构腐蚀安全性评价227

10.3.4 案例分析229

11 1000t/h桥式抓斗卸船机安全评估230

11.1 待评估卸船机简介230

11.1.1 待评估卸船机基本情况230

11.1.2 卸船机使用工况调查231

11.1.3 小结232

11.2 金属结构无损检测232

11.2.1 评估样机各机构说明232

11.2.2 金属结构目视检测232

11.2.3 主金属结构钢板测厚246

11.2.4 连接焊缝无损检测248

11.2.5 小结250

11.3 有限元数值模拟与计算分析251

11.3.1 简介251

11.3.2 计算依据252

11.3.3 有限元计算252

11.3.4 小结258

11.4 结构与载荷响应测试258

11.4.1 测试方案258

11.4.2 测试结果与分析261

11.4.3 小结263

11.5 疲劳强度计算264

11.5.1 疲劳校核测点应力循环分析264

11.5.2 测点疲劳计算分析265

11.5.3 小结266

11.6 小车轨道顶面同一截面高低差测量266

11.6.1 测量目的266

11.6.2 测量说明267

11.6.3 小结267

11.7 综合结论268

12 100t门座起重机安全评估269

12.1 待评估门座起重机简介269

12.1.1 待评估门座起重机基本情况269

12.1.2 门座起重机实际使用调查测试270

12.1.3 小结272

12.2 金属结构无损探伤272

12.2.1 探伤位置272

12.2.2 探伤结果273

12.2.3 小结280

12.3 有限元分析280

12.3.1 分析概述281

12.3.2 分析结果283

12.3.3 小结285

12.4 设备工作应力测试285

12.4.1 测试通道285

12.4.2 测试工况287

12.4.3 数据分析288

12.4.4 小结292

12.5 断裂韧性及疲劳裂纹扩展性能测试292

12.5.1 拉伸性能试验293

12.5.2 疲劳裂纹扩展性能试验293

12.5.3 疲劳裂纹扩展门槛值试验294

12.5.4 断裂韧性试验295

12.5.5 小结297

12.6 基于实测应力的疲劳寿命分析297

12.6.1 分析输入297

12.6.2 分析结果及讨论298

12.6.3 小结301

12.7 基于有限元应力的疲劳寿命分析301

12.7.1 有限元疲劳分析方法301

12.7.2 典型工况有限元疲劳分析302

12.7.3 分析结果及讨论303

12.7.4 小结307

12.8 疲劳裂纹扩展寿命分析307

12.8.1 裂纹疲劳扩展分析方法307

12.8.2 疲劳扩展寿命分析输入308

12.8.3 分析结果及讨论312

12.8.4 小结317

12.9 总结319

13 MQ2533门座式起重机状态监测与安全预警321

13.1 起重机基本情况介绍321

13.1.1 MQ2533起重机概述321

13.1.2 金属结构322

13.2 总体监测方案324

13.3 仿真分析328

13.3.1 分析依据及计算内容328

13.3.2 有限元模型329

13.3.3 有限元分析计算结果331

13.3.4 仿真分析结论349

13.4 监测方案设计及实施351

13.4.1 监测方案设计351

13.4.2 监测方案实施352

13.4.3 MQ2533测点布置信息列表357

13.5 软件开发359

13.5.1 起重机械结构健康监测系统软件360

13.5.2 起重机械结构健康监测系统服务器软件375

13.5.3 起重机械结构健康监测系统触摸屏人机界面及通信软件379

13.6 现场安装及测试382

13.6.1 焊接工艺382

13.6.2 焊接完成光纤整理383

13.6.3 系统校正384

参考文献386