基于風(fēng)險(xiǎn)的公共交通型自動(dòng)扶梯安全保障技術(shù)研究

1、2012年安全生產(chǎn)重大事故防治關(guān)鍵技術(shù)科技項(xiàng)目建議書(shū)項(xiàng)目名稱(chēng)： 基于風(fēng)險(xiǎn)的公共交通型自動(dòng)扶梯安全保障技術(shù)研究 申報(bào)單位： 江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 李向東 聯(lián)系電話：電子郵箱： lxd1963 研究年限： 2012年03月至2014年09月 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局二一二年一月一、項(xiàng)目的意義和必要性（項(xiàng)目研究的重要性和緊迫性，國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究進(jìn)展情況，本項(xiàng)目對(duì)安全生產(chǎn)重大事故防治的作用和意義）1、項(xiàng)目研究的重要性和緊迫性【基本背景】隨著工業(yè)化進(jìn)程不斷加速，大型起重機(jī)日益成為機(jī)械、造船、冶金等重大行業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。起重機(jī)按照工作的結(jié)構(gòu)與

2、性能可將其分為橋架型起重機(jī)與臂架型起重機(jī)兩大類(lèi)，其中橋架型起重機(jī)又包含了門(mén)式起重機(jī)、橋式起重機(jī)以及梁式起重機(jī)。橋式起重機(jī)，又稱(chēng)天車(chē)，通常坐落在企業(yè)生產(chǎn)車(chē)間上空，沿兩側(cè)軌道水平移動(dòng)。在高空作業(yè)時(shí)，橋式起重機(jī)沿軌道向貨物快速移動(dòng)，到達(dá)指定位置后，起吊貨物并搬運(yùn)到目的地，尤其適用于企業(yè)車(chē)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在室內(nèi)工作的起重機(jī)中，橋架型起重機(jī)占到了百分之九十以上，是數(shù)量最多、適用范圍最廣的一種起重機(jī)械。橋式起重機(jī)工況復(fù)雜，工作時(shí)受到的瞬間沖擊載荷很大，并且很多起重機(jī)工作時(shí)間長(zhǎng)，工作環(huán)境惡劣，其金屬結(jié)構(gòu)工作時(shí)要經(jīng)受結(jié)構(gòu)疲勞損傷、周?chē)h(huán)境腐蝕以及復(fù)雜的工作載荷作用的綜合影響。橋式起重機(jī)的主梁是其重要的核心部件，承

3、擔(dān)著整機(jī)和相關(guān)配套電氣設(shè)備、被吊物體的全部質(zhì)量，是起重機(jī)的主要金屬結(jié)構(gòu)，質(zhì)量大約占整機(jī)的70%。起重機(jī)主梁是一種典型的焊接結(jié)構(gòu)，其在焊縫附近存在咬邊、氣孔、裂紋等幾何缺陷，這些地方的應(yīng)力集中程度很高，由于應(yīng)力集中使焊接結(jié)構(gòu)局部范圍內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到較高的水平，從而使這些部位會(huì)較早的出現(xiàn)裂紋并擴(kuò)展直至結(jié)構(gòu)破壞。橋式起重機(jī)主梁受到的是隨機(jī)的交變載荷，其結(jié)構(gòu)失效前很少會(huì)有明顯的宏觀塑性變形，而是在不斷變化載荷的持續(xù)作用下，先在結(jié)構(gòu)薄弱的位置產(chǎn)生細(xì)小的裂紋，然后慢慢擴(kuò)張，當(dāng)損傷程度達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)時(shí)，結(jié)構(gòu)的剛度就會(huì)產(chǎn)生劇變?cè)斐山Y(jié)構(gòu)崩塌，繼而產(chǎn)生災(zāi)難性事故。近年來(lái)，因?yàn)槠鹬貦C(jī)結(jié)構(gòu)疲勞損傷而造成的事故時(shí)有發(fā)生。例

4、如，1992年10月，某煉鋼廠鑄造橋式起重機(jī)在進(jìn)行兌鐵水作業(yè)時(shí)，因?yàn)橹髁合律w板和走臺(tái)焊接部位疲勞引起裂紋擴(kuò)展，主梁中部突然斷裂致使整機(jī)坍塌造成嚴(yán)重事故；2007年4月18日發(fā)生在遼寧省鐵嶺市清河特殊鋼有限公司的一起起重機(jī)事故，造成了32人死亡、6人重傷，直接經(jīng)濟(jì)損失866. 2萬(wàn)元。從八十年代至今，起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)破壞事故已有數(shù)十起，近年來(lái)，雖經(jīng)國(guó)家安全部門(mén)的大力整頓，但是起重機(jī)仍然事故頻發(fā)。另一個(gè)嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)是，我國(guó)目前所使用的橋架型起重機(jī)大部分生產(chǎn)于上個(gè)世紀(jì)八十年代，投入生產(chǎn)工作的時(shí)間長(zhǎng)且工況復(fù)雜，對(duì)于這些使用年限超過(guò)20年的起重機(jī)械，若不加分析地強(qiáng)制報(bào)廢，會(huì)造成社會(huì)資源的巨大浪費(fèi)，因?yàn)橹髁?/p>

5、的報(bào)廢則意味著橋機(jī)壽命的終結(jié)，往往造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失，其代價(jià)是高昂的。因此，預(yù)測(cè)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，準(zhǔn)確識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷，對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)做出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和可靠性分析，是保障起重機(jī)，尤其是超期服役的起重機(jī)進(jìn)行安全可靠的生產(chǎn)工作運(yùn)行的重要手段。目前，通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)手段已經(jīng)可以對(duì)起升和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行壽命評(píng)估，但是針對(duì)起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能參數(shù)的監(jiān)測(cè)，如焊縫或母材開(kāi)裂的狀態(tài)監(jiān)測(cè)還存在一定的困難，現(xiàn)有技術(shù)還處于研究階段，另外，現(xiàn)階段對(duì)起重機(jī)主梁進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)損傷與失效評(píng)估技術(shù)研究還比較少，部分關(guān)于起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)的研究主要集中在安全校驗(yàn)、力學(xué)強(qiáng)度計(jì)算分析和事故分析等方面，雖然也有少數(shù)對(duì)起重機(jī)承載能力等方面做出了分析

6、研究，但大多局限在某一方面，缺乏全面、系統(tǒng)的研究。在國(guó)內(nèi)起重機(jī)械大多無(wú)設(shè)計(jì)壽命的要求，同時(shí)國(guó)家也無(wú)強(qiáng)制的報(bào)廢年限及標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對(duì)大型起重機(jī)結(jié)構(gòu)損傷與失效評(píng)估技術(shù)的研究具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性和迫切性?！敬嬖趩?wèn)題】起重機(jī)械在安裝和生產(chǎn)使用過(guò)程中，易受到各種環(huán)境因素、人為因素等的影響，同時(shí)起重機(jī)械的主要受力金屬構(gòu)件自身性能也會(huì)在使用過(guò)程中不斷疲勞退化，在這些因素的作用下，一些構(gòu)件往往在沒(méi)達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命時(shí)就產(chǎn)生不同程度的破壞和損傷。這些疲勞破壞和環(huán)境等因素造成的損傷如果任其發(fā)展將會(huì)由量變到質(zhì)變，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)脆性破壞甚至倒塌?？偨Y(jié)起來(lái)，起重機(jī)結(jié)構(gòu)失效模式大致有以下幾個(gè)方面:（1）由于疲勞裂紋的造成結(jié)構(gòu)破壞。（

7、2）局部失穩(wěn)引起整機(jī)破壞。（3）環(huán)境侵蝕、加工過(guò)程中的殘余應(yīng)力及溫度共同作用下對(duì)起重機(jī)構(gòu)件產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕源，以致減小其使用壽命。（4）振動(dòng)及人為因素對(duì)機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的影響。這些潛在因素?zé)o時(shí)無(wú)刻不對(duì)結(jié)構(gòu)件的安全造成威脅，因此，起重機(jī)械的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別監(jiān)測(cè)與失效評(píng)估技術(shù)研究對(duì)保障起重機(jī)安全運(yùn)行來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。但是，現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)于起重機(jī)械的安全監(jiān)測(cè)還存在以下幾個(gè)問(wèn)題，制約了損傷檢測(cè)的發(fā)展。問(wèn)題一：產(chǎn)品檢測(cè)水平不高主要表現(xiàn)在長(zhǎng)期以來(lái)只能對(duì)起重機(jī)的短期性能指標(biāo)(出廠性能)作全面考核，而對(duì)產(chǎn)品的可靠性，如平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)，平均首次無(wú)故障工作時(shí)間(MTTFF)，使用可用度(A)等一系列長(zhǎng)期性

8、能指標(biāo)極少涉及，對(duì)起重機(jī)故障模式、故障率、故障原因缺乏深入了解，缺乏量的概念，致使國(guó)內(nèi)的起重機(jī)故障多、壽命短。問(wèn)題二：傳統(tǒng)的檢測(cè)制度和手段不足以滿足安全需求現(xiàn)階段，起重機(jī)的安全保障主要依賴(lài)于定檢、特檢及日常維護(hù)。然而隨著起重機(jī)械大型化的發(fā)展，日常的維護(hù)需要消耗大量時(shí)間、材料及人工，而定檢、特檢有存在時(shí)間間隔，不能對(duì)各起重機(jī)械的運(yùn)行情況做到實(shí)時(shí)掌握，缺乏突發(fā)事故的預(yù)防機(jī)理，并且現(xiàn)階段大多數(shù)的損傷識(shí)別技術(shù)都集中在靜力分析上，這種測(cè)試結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)法耗資大、費(fèi)時(shí)多，在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中還要對(duì)結(jié)構(gòu)的正常使用進(jìn)行管制，影響生產(chǎn)，尤其重要的機(jī)械設(shè)備或工程建筑結(jié)構(gòu)在檢測(cè)時(shí)會(huì)對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行有很大的影響，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)

9、構(gòu)實(shí)時(shí)和長(zhǎng)期的健康監(jiān)測(cè)。問(wèn)題三：缺乏有效的損傷識(shí)別方法目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)于結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別和模型修正的方法均是基于結(jié)構(gòu)整體性態(tài)響應(yīng)的模態(tài)分析理論建立的，而模態(tài)分析方法對(duì)局部的損傷并不敏感，損傷識(shí)別效果較差。而且對(duì)于像起重機(jī)這樣的大型復(fù)雜力學(xué)結(jié)構(gòu)，刻畫(huà)其整體響應(yīng)模態(tài)是十分困難的。如何建立更為有效地模態(tài)分析理論和方法、并充分利用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)積累的大量數(shù)據(jù)，對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行狀態(tài)識(shí)別、評(píng)估其安全可靠性能、及時(shí)預(yù)警，是起重機(jī)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)研究的目標(biāo)，也是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。問(wèn)題四：現(xiàn)有結(jié)構(gòu)檢測(cè)系統(tǒng)不統(tǒng)一不規(guī)范結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要多種軟件及軟件環(huán)境，目前軟件的開(kāi)發(fā)處于測(cè)量階段，即只能實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)量的測(cè)量，

10、對(duì)數(shù)據(jù)利用效率低，造成極大地資源浪費(fèi)；另外，至今沒(méi)有健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)指南、規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，致使結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較混亂、無(wú)據(jù)可依、系統(tǒng)性能良莠不齊?！卷?xiàng)目立項(xiàng)的必要性】針對(duì)以上問(wèn)題，解決的關(guān)鍵就在于建立一套行之有效的故障檢測(cè)診斷系統(tǒng)，使其能夠更有效的對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別、預(yù)測(cè)疲勞壽命、分析金屬結(jié)構(gòu)的可靠性并對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)作出合理評(píng)估。我國(guó)當(dāng)前使用的橋式起重機(jī)大部分都是20世紀(jì)80年代以前生產(chǎn)的，出于生產(chǎn)成本的考慮，僅有少量的退役報(bào)廢，大部分進(jìn)入老化狀態(tài)的橋式起重機(jī)仍然在超期服役，老化問(wèn)題口益突出，超期使用依據(jù)不足，風(fēng)險(xiǎn)性較大。鑒于生產(chǎn)和工程中的實(shí)際迫切需要，為保證起重機(jī)安全可靠地

11、運(yùn)行，盡量減少起重機(jī)災(zāi)難性事故的出現(xiàn)，對(duì)大型起重機(jī)結(jié)構(gòu)損傷與失效評(píng)估技術(shù)的研究有著重要的工程實(shí)用意義和理論研究?jī)r(jià)值。2、國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究進(jìn)展情況本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)涉及對(duì)大型起重機(jī)的關(guān)鍵金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識(shí)別與失效評(píng)估。通過(guò)大量文獻(xiàn)檢索和查閱相關(guān)資料，可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段針對(duì)橋架型起重機(jī)結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究著力點(diǎn)主要在應(yīng)力分析、強(qiáng)度校核和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面，另外也有一些針對(duì)起重機(jī)壽命預(yù)測(cè)等方面做出了分析研究，但對(duì)于損傷識(shí)別尚無(wú)過(guò)多涉及。損傷識(shí)別技術(shù)集中于土木、橋梁等大型結(jié)構(gòu)，由于技術(shù)條件限制以及大型機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等因素影響，專(zhuān)門(mén)對(duì)大型機(jī)械設(shè)備比如起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的研究并不多。同時(shí)，我國(guó)對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失

12、效準(zhǔn)則與剩余壽命評(píng)估原則的研究尚處于開(kāi)始階段，這些方法大都停留在理論層面，并未和起重機(jī)結(jié)構(gòu)相結(jié)合。因此，本項(xiàng)目將針對(duì)以下幾個(gè)內(nèi)容進(jìn)行研究，包括基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的起重機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)研究、基于動(dòng)力測(cè)試的全局性損傷識(shí)別研究、起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究和橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)可靠性分析研究。2.1.國(guó)內(nèi)外起重機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命進(jìn)行研究是為了準(zhǔn)確掌握起重機(jī)壽命信息、及時(shí)消除起重機(jī)結(jié)構(gòu)安全隱患，為安全生產(chǎn)提供保障。為了準(zhǔn)確的對(duì)起重機(jī)疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，許多學(xué)者對(duì)疲勞壽命的預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了研究與改進(jìn)，隨著人們對(duì)疲勞機(jī)理研究的深入，現(xiàn)在已發(fā)展了多種疲勞壽命預(yù)測(cè)的方法?？梢哉f(shuō)，疲勞壽命

13、研究是從1847年的德國(guó)開(kāi)始的，當(dāng)時(shí)德國(guó)人Wohler用旋轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)機(jī)首先對(duì)疲勞現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，提出了著名的S-N疲勞壽命曲線及疲勞極限的概念，奠定了疲勞壽命預(yù)測(cè)的理論基礎(chǔ)。1920年英國(guó)的Gri伍th提出了裂紋擴(kuò)展的能量理論，到20世紀(jì)50年代，誕生了建立在裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度理論基礎(chǔ)上的斷裂力學(xué)理論1。1963年P(guān)aris等用斷裂力學(xué)的方法表達(dá)裂紋擴(kuò)展規(guī)律，提出了著名的Paris公式2。Paris公式的誕生揭開(kāi)了壽命預(yù)測(cè)的新篇章，為裂紋擴(kuò)展壽命的研究提供了新方法3。1924年損傷累積的概念首次被提出，1945年，Miner首次用數(shù)學(xué)公式表達(dá)了線性累積損傷理論4。疲勞累積損傷理論引起了人

14、們的廣泛關(guān)注，成為疲勞壽命研究的理論基礎(chǔ)之一。此外還有其它累積損傷理論如：非線性累積損傷理論、雙線性累積損傷理論等r71。L Burstein提出了根據(jù)設(shè)備運(yùn)行時(shí)的熱量變化率預(yù)測(cè)設(shè)備疲勞壽命的熱診斷法5，由于此方法對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的要求較高，不便于工程應(yīng)用。發(fā)展至今，目前在工程結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)中常用的有：斷裂力學(xué)預(yù)測(cè)法、疲勞分析預(yù)測(cè)法、計(jì)算機(jī)仿真預(yù)測(cè)法以及在此基礎(chǔ)上的仿真分析和模型試驗(yàn)等例。在我國(guó)，針對(duì)疲勞壽命的預(yù)測(cè)研究近年來(lái)逐漸深入。太原科技大學(xué)的徐寧格和左斌針對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要破壞形式疲勞破壞，以橋式起重機(jī)焊接箱形主梁為研究對(duì)象，根據(jù)斷裂力學(xué)ParisErdogan方程，結(jié)合Miner疲勞損傷累積

15、理論，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出了疲勞剩余壽命公式。同時(shí)通過(guò)采集不同類(lèi)型、不同額定起重量的起重機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)相應(yīng)起重量的工作次數(shù)數(shù)據(jù)，模擬出了危險(xiǎn)點(diǎn)處相應(yīng)的載荷譜，使用VC+為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，研制完成了橋式起重機(jī)疲勞剩余壽命評(píng)估軟件6。太原科技大學(xué)的史朝陽(yáng)在斷裂力學(xué)的基礎(chǔ)上，將初始裂紋尺寸、臨界裂紋尺寸、應(yīng)力比、應(yīng)力變程等參數(shù)的隨機(jī)性納入考慮范圍，建立了橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞剩余壽命的可靠性模型，同時(shí)對(duì)可靠性的靈敏度進(jìn)行了研究7東南大學(xué)的謝堯林在有限元靜力分析基礎(chǔ)上，研究了利用Fe-safe進(jìn)行起重機(jī)疲勞壽命預(yù)測(cè)的方法，獲得了典型工況作用下的疲勞壽命云圖與安全系數(shù)云圖并根據(jù)云圖得到了起重機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命

16、分布狀態(tài)與安全裕度8。大連理工大學(xué)的蔡福海，王欣，高順德，趙福令比較了基于累積損傷理論的力學(xué)方法、斷裂力學(xué)方法、基于信息新技術(shù)的衍生方法這三類(lèi)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了起重機(jī)應(yīng)用的適用范圍。結(jié)果表明：當(dāng)結(jié)構(gòu)受力明確時(shí)，可以采用名義應(yīng)力法和虛擬試驗(yàn)法進(jìn)行評(píng)估，計(jì)算精度較高；當(dāng)結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，建議采用熱點(diǎn)應(yīng)力法；重要結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)裂紋擴(kuò)展計(jì)算可以結(jié)合缺口應(yīng)力法和斷裂力學(xué)法提高計(jì)算精度；起重機(jī)復(fù)雜系統(tǒng)的評(píng)估可以采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)法為評(píng)價(jià)體系框架，再根據(jù)具體結(jié)構(gòu)的受力情況結(jié)合不同方法，以達(dá)到最有效的評(píng)估效果9。2.2.損傷識(shí)別研究現(xiàn)狀起重機(jī)長(zhǎng)期工作于重載荷、多粉塵和溫差大等惡劣條件下，其結(jié)構(gòu)不可避免發(fā)生包括裂紋損傷、連

17、接松動(dòng)等在內(nèi)的多種損傷。對(duì)于日益大型化的橋架型起重機(jī)來(lái)說(shuō)，微小損傷、內(nèi)部損傷通常難以發(fā)現(xiàn)，損傷程度難以判別，更不用說(shuō)去準(zhǔn)確定位損傷。作為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和既有結(jié)構(gòu)評(píng)估共同的核心技術(shù)，損傷識(shí)別成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別做了大量的研究工作，主要分為確定性識(shí)別方法、不確定性識(shí)別方法以及動(dòng)力指紋識(shí)別方法10。2.2.1確定性損傷識(shí)別方法（1）以無(wú)損檢測(cè)手段為代表的局部損傷識(shí)別技術(shù)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在不對(duì)結(jié)構(gòu)造成損傷的前提下，通過(guò)使用各種射線、超聲波、聲發(fā)射等手段對(duì)結(jié)構(gòu)的薄弱位置進(jìn)行檢測(cè)，評(píng)估結(jié)構(gòu)的損傷程度11,12。該領(lǐng)域已有不少學(xué)者關(guān)注，Jordon,R.D等采用聲發(fā)射技術(shù)成功檢測(cè)了

18、橋式起重機(jī)主梁的載荷分布情況并對(duì)某一報(bào)廢起重機(jī)的破壞過(guò)程做了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。文中指出，通過(guò)聲發(fā)射技術(shù)可以獲得較動(dòng)靜力學(xué)響應(yīng)測(cè)試更多的結(jié)構(gòu)信息0；吳占穩(wěn)針對(duì)起重機(jī)機(jī)械，對(duì)聲發(fā)射技術(shù)中信號(hào)的獲取、處理以及聲發(fā)源的定位等關(guān)鍵性問(wèn)題做了相關(guān)研究14；王德昌、Ditchburn R.J.等也對(duì)其它無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行了相關(guān)研究，并指出無(wú)損檢測(cè)是獲得起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)服役狀態(tài)最直接的途徑，具有直接確定損傷及其位置、目的性強(qiáng)、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。（2）現(xiàn)代信號(hào)處理方法與人工智能技術(shù)現(xiàn)代信號(hào)處理方法，如小波變換法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和遺傳算法等避免了模態(tài)參數(shù)識(shí)別的中間過(guò)程，針對(duì)測(cè)得的結(jié)構(gòu)響應(yīng)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行分析，通過(guò)比較損傷前后響應(yīng)信號(hào)的

19、變化量來(lái)進(jìn)行無(wú)模型的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別0。宋振華等研究了利用小波變換進(jìn)行裂紋檢測(cè)的方法，對(duì)傳感器檢測(cè)到的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行小波變換，獲取時(shí)域信號(hào)的能量比，根據(jù)能量比與裂紋狀態(tài)對(duì)應(yīng)的特征關(guān)系利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行狀態(tài)診斷并在LS-DYNA970軟件中進(jìn)行了數(shù)值模擬0；張敬芬采用BP算法訓(xùn)練模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使其可以對(duì)損傷工況做出快速診斷，將這種方法應(yīng)用到一懸臂薄鋁板的損傷識(shí)別中，并針對(duì)不同種類(lèi)裂紋的識(shí)別效果做了相應(yīng)比較0；Vakil-Baghmisheh利用遺傳算法來(lái)監(jiān)測(cè)可能發(fā)生變化的結(jié)構(gòu)固有頻率，將懸臂梁的裂紋位置和深度的識(shí)別轉(zhuǎn)化為一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題，成功檢測(cè)了懸臂梁裂紋尺寸和位置0。2.2.2不確定性損傷識(shí)別方法研究現(xiàn)

20、狀（1）基于經(jīng)典概率統(tǒng)計(jì)的損傷識(shí)別在國(guó)內(nèi)，張清華基于概率可靠性理論構(gòu)造了三種損傷敏感因子，并用其在不同的噪聲水平下對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了損傷識(shí)別0；顏王吉利用概率統(tǒng)計(jì)方法，考慮噪聲以及其他隨機(jī)因素造成的模型不確定的情況下完成了對(duì)一簡(jiǎn)支梁的損傷識(shí)別0。在國(guó)外，Saito等基于概率統(tǒng)計(jì)理論提出了對(duì)損傷位置和損傷程度概率診斷的方法，并將該方法應(yīng)用于一五層鋼框架試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛽p傷識(shí)別中，準(zhǔn)確地估計(jì)了框架模型每層的剛度0。Hueste等考慮到結(jié)構(gòu)的不確定性，將這些不確定因素表示為隨機(jī)變量的分布，通過(guò)地震烈度和預(yù)測(cè)值的概率函數(shù)來(lái)定義結(jié)構(gòu)損傷因子進(jìn)行損傷識(shí)別，并應(yīng)用該方法對(duì)美國(guó)中部地區(qū)三類(lèi)建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行了評(píng)

21、價(jià)0。以上基于概率統(tǒng)計(jì)理論的損傷識(shí)別方法都只用了數(shù)值仿真算例來(lái)驗(yàn)證方法的有效性，其對(duì)結(jié)構(gòu)損傷與環(huán)境噪聲的模擬、結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)的仿真與真實(shí)工作環(huán)境和真實(shí)結(jié)構(gòu)的模態(tài)都會(huì)有一些偏差。所以目前很難把握應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)理論進(jìn)行損傷識(shí)別的準(zhǔn)確度，實(shí)際應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)的方法還有待進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)。（2）基于不確定性有限元模型修正的損傷識(shí)別不確定性有限元模型修正法通過(guò)模擬試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)與模型自身參數(shù)的不確定性，從而獲取相關(guān)參數(shù)的概率統(tǒng)計(jì)特性。在國(guó)內(nèi)為了有效地對(duì)不確定性進(jìn)行定量分析，張清華在數(shù)值計(jì)算過(guò)程中使用代理模型代替初始復(fù)雜的有限元模型來(lái)描述結(jié)構(gòu)輸入和響應(yīng)間的關(guān)系，通過(guò)使用代理模型來(lái)進(jìn)行蒙特卡洛抽樣23-25。在

22、國(guó)外，Papadopoulos等比較了損傷前后剛度的概率統(tǒng)計(jì)密度，利用蒙特卡洛抽樣法得出了誤差的協(xié)方差矩陣，依據(jù)剛度的概率統(tǒng)計(jì)密度確定了損傷概率因子與其置信區(qū)間，并將其成功應(yīng)用于三自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)和歐拉-伯努利懸臂鋁梁的損傷識(shí)別上0。Xia等把試驗(yàn)測(cè)試以及有限元建模中的不確定性當(dāng)作隨機(jī)變量，采用蒙特卡洛抽樣法與攝動(dòng)法推導(dǎo)出有限元模型的統(tǒng)計(jì)變化規(guī)律，通過(guò)區(qū)間估計(jì)法得出了相應(yīng)的損傷概率0。2.2.3動(dòng)力指紋識(shí)別法研究現(xiàn)狀動(dòng)力指紋由結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)和由它轉(zhuǎn)換推演而來(lái)的參數(shù)組成，它可以很好的反映結(jié)構(gòu)整體的動(dòng)力學(xué)特性并且與結(jié)構(gòu)的固有特性之間有著非常緊密的聯(lián)系。損傷前后結(jié)構(gòu)動(dòng)力指紋會(huì)有相應(yīng)改變，所以可以通

23、過(guò)試驗(yàn)測(cè)得的動(dòng)力指紋反過(guò)來(lái)求解結(jié)構(gòu)的固有特性。目前常用的動(dòng)力指紋有：基于頻率變化、基于振型變化、基于曲率模態(tài)、基于柔度差曲率、基于改進(jìn)剛度指標(biāo)和基于頻響函數(shù)這五種。華南理工大學(xué)的徐紅波研究了上述前五種動(dòng)力指紋的特點(diǎn)，明確了基于動(dòng)力指紋的主梁損傷分析步驟并將五種指紋用于橋式起重機(jī)主梁的損傷評(píng)定。通過(guò)將五種指標(biāo)用于主梁損傷定位分析，發(fā)現(xiàn)曲率模態(tài)和改進(jìn)剛度指標(biāo)在結(jié)構(gòu)前三階的定位效果最好。之后將曲率模態(tài)和改進(jìn)剛度指標(biāo)用于損傷程度識(shí)別，發(fā)現(xiàn)基于改進(jìn)剛度指標(biāo)指紋的程度識(shí)別能力較曲率模態(tài)指紋的程度識(shí)別能力更為敏感28。2.3.起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究現(xiàn)狀20世紀(jì)五六十年代，歐美將風(fēng)險(xiǎn)分析法最早應(yīng)用于核電廠

24、的安全性分析中，當(dāng)時(shí)人們意識(shí)到，由放射性物質(zhì)泄漏而導(dǎo)致的事故后果是極其嚴(yán)重的，故50年代中期，人們就試圖運(yùn)用概率論來(lái)對(duì)核電廠的安全性進(jìn)行分析。而后，核電工業(yè)迅速發(fā)展，由于建址越來(lái)越接近于人口居住區(qū)，故而安全性對(duì)于核電工業(yè)而言也提出了越來(lái)越高的要求。三哩島核泄漏事故，是1979年3月28口發(fā)生在美國(guó)賓夕法尼亞州薩斯奎哈納河三哩島核電站的一次嚴(yán)重放射性物質(zhì)泄漏事故。檢查發(fā)現(xiàn)事故原因是由于堆芯嚴(yán)重?fù)p壞致使少部分放射性物質(zhì)泄漏到周?chē)h(huán)境中引起的。該事故是核能史上第一起反應(yīng)堆堆芯融化事故，事故雖然嚴(yán)重，但未造成嚴(yán)重后果，安全研究所預(yù)示著事故發(fā)展進(jìn)程，從此人們更加重視核電廠的概率安全性分析。該事件發(fā)生后，

25、核電廠的概率安全評(píng)估技術(shù)得了更進(jìn)一步的發(fā)展，人們提出了針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)分析方法。菲律賓大學(xué)的一位學(xué)者Corazon Pe Benito Claudio在1988年曾撰文指出:定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程在發(fā)展中國(guó)家?guī)缀醪淮嬖?9。風(fēng)險(xiǎn)分析是一個(gè)關(guān)于項(xiàng)目規(guī)劃和實(shí)施的基本工具。其成熟的方法在美國(guó)和歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家己經(jīng)很多，原因在于:對(duì)于發(fā)展中國(guó)家，由于研究資金往往難籌集到、缺乏練有素的風(fēng)險(xiǎn)分析專(zhuān)業(yè)人員、缺乏與風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的信息、風(fēng)險(xiǎn)信息資源非常有限。進(jìn)入21世紀(jì)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法己廣泛應(yīng)用于中國(guó)的許多領(lǐng)域。信息安全領(lǐng)域30,31、地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域32、化學(xué)災(zāi)害領(lǐng)域33、結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域等34。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用于近海工

26、程，可以進(jìn)行碰撞風(fēng)險(xiǎn)分析、爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析等，將風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法應(yīng)用在船舶碰撞與擱淺中時(shí)，不僅可以分析船舶碰撞與擱淺事故的概率，也可對(duì)船舶碰撞與擱淺的環(huán)境進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及船舶碰撞與擱淺事故中并進(jìn)行人因可靠性分析對(duì)于可靠性常被采用的方法有概率分析法與模糊數(shù)學(xué)法。但對(duì)于起重設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面，至今研究尚少。寧波市特種設(shè)備研究院的張鴻和阮航對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)的影響因素以及結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系的建立和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究分析，并結(jié)合實(shí)例對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證35。上海交通大學(xué)的李波從腐蝕、裂紋、強(qiáng)度及變形四個(gè)方面考察了橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)潛在風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)橋式起重機(jī)風(fēng)險(xiǎn)因素的特點(diǎn)，應(yīng)用模糊綜合評(píng)判數(shù)學(xué)理論，

27、建立了以橋式起重機(jī)不同金屬結(jié)構(gòu)破壞為子系統(tǒng)的多層次綜合評(píng)判系統(tǒng)36。2.4.可靠性研究發(fā)展?fàn)顩r為了某種使用目的面設(shè)計(jì)，在給定的環(huán)境條件下能夠承受和傳遞可能發(fā)生的載荷作用，這種工程構(gòu)造通常稱(chēng)為結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力37。第二次世界大戰(zhàn)期間，人們開(kāi)始有組織的開(kāi)展可靠性的定量研究38。為了進(jìn)行可靠性研究，美國(guó)于1934年成立“電子管開(kāi)發(fā)委員會(huì)”、1946年成立“電子管專(zhuān)業(yè)小組”和航空無(wú)線電組;1947年成立“空軍器材指揮部”;1950年成立“空軍研究與開(kāi)發(fā)指揮部”。日本于1956年開(kāi)始引進(jìn)可靠性技術(shù)，并于1958年其科技聯(lián)盟成立了可靠性研究會(huì)。進(jìn)入60

28、年代，英、法、德及蘇聯(lián)等國(guó)家也開(kāi)始進(jìn)行了可靠性技術(shù)的普及工作，從1961年美國(guó)將可靠性技術(shù)應(yīng)用到“阿波羅”號(hào)飛船的研制起，到1969年“阿波羅”號(hào)飛船在月球上著陸成功，顯示了可靠性技術(shù)的巨大效果。60年代是可靠性的普及時(shí)期，進(jìn)入70年代，許多工作國(guó)家己將可靠性技術(shù)用于更為廣泛的民用機(jī)械產(chǎn)品。我國(guó)從60到70年代，首先在電子工業(yè)和國(guó)防部門(mén)開(kāi)始進(jìn)行可靠性的研究和普及工作，繼而在機(jī)械工業(yè)等其他部門(mén)也逐步推廣應(yīng)用，并收到了良好的效果。近年來(lái)，我國(guó)學(xué)者己將可靠性應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)于起重機(jī)安全性分析，我國(guó)的研究學(xué)者針對(duì)其可靠性較多，蒙特卡羅法39，40、故障樹(shù)分析法41、模糊數(shù)學(xué)法42，43現(xiàn)己被應(yīng)用于起

29、重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)可靠性分析中。綜上所述，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在與本項(xiàng)目有關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域做了大量值得我們學(xué)習(xí)和啟發(fā)的卓越成果，這些都將為本項(xiàng)目的順利開(kāi)展和完成提供借鑒和幫助。3、本項(xiàng)目對(duì)安全生產(chǎn)重大事故防治的作用和意義由于本項(xiàng)目的研究是針對(duì)大型起重機(jī)結(jié)構(gòu)損傷和失效這一基礎(chǔ)性、普遍性問(wèn)題，因此本項(xiàng)目的研究成果可以在技術(shù)研究單位的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、研究，生產(chǎn)使用單位的維護(hù)保養(yǎng)，檢驗(yàn)單位的安全檢驗(yàn)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、可靠性分析，安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)的安全監(jiān)察中得到廣泛的應(yīng)用。另外，本項(xiàng)目是基于我國(guó)大多數(shù)大型起重機(jī)已經(jīng)接近或達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，潛在安全風(fēng)險(xiǎn)逐漸加大的現(xiàn)實(shí)情況而開(kāi)展的，其成果可直接為與我國(guó)類(lèi)似國(guó)情的國(guó)家使用，其研究方法也可以

30、為其他國(guó)家借鑒和參照。起重機(jī)所起重、運(yùn)輸、裝卸以及安裝的物料都是大宗的重型物品，一旦發(fā)生結(jié)構(gòu)失衡或是損壞，造成的損失和后果不可估量。因此，對(duì)于大型起重機(jī)結(jié)構(gòu)損傷與失效評(píng)估技術(shù)的研究助于改善和緩解我國(guó)大型起重機(jī)安全事故有所抬頭、安全形勢(shì)不容樂(lè)觀的現(xiàn)狀，社會(huì)效益巨大是不言而喻的。同時(shí)，本項(xiàng)目也將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于那些已經(jīng)達(dá)到或超齡服役的大型起重機(jī)，如果按規(guī)定強(qiáng)制報(bào)廢將造成生產(chǎn)的停頓等一系列經(jīng)濟(jì)損失，而且，只要起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)中的疲勞裂紋等控制在允許范圍內(nèi)，就可以保證起重機(jī)的安全運(yùn)行，因此，本項(xiàng)目對(duì)于結(jié)構(gòu)的疲勞壽命的評(píng)估研究將有助于盡可能的在安全前提下延長(zhǎng)起重機(jī)使用年限，避免不必要的浪費(fèi)和損失。

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33、2014,12（2）：146.15010董驍.用于橋架型起重機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究D.南京航空航天大學(xué)201611Popovics J S, Rose J L. A survey of developments in ultrasonic NDE of concrete. Ndt & E International, 1997, volume 30(1):258-258(1).12王迅,金萬(wàn)平,張存林,等.紅外熱波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)及其進(jìn)展.J無(wú)損檢測(cè)，2004,26(10): 497-501.13Jordon. R. D, Kevin. F. F, John. Little, John

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41、可靠性分析D上海交通大學(xué)，201037何水清，王善.結(jié)構(gòu)可靠性分析與設(shè)計(jì)M.北京:國(guó)防工業(yè)出版社.1993.38何其麟，徐林躍.機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性M.北京:航空工業(yè)出版社.199339董良才，必為建.基于可靠性的集裝箱起重機(jī)疲勞裂紋擴(kuò)展控制J.中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào)，2007,5(4): 453-460.40龍靖宇，權(quán)秀敏，張軼蔚.蒙特卡羅法在起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)力一時(shí)間歷程仿真中的應(yīng)用J.煤礦機(jī)械，2006, 27(11): 136-139.41徐格寧，楊恒.基本故障樹(shù)方法的起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)模糊可靠性分析J.起重運(yùn)輸機(jī)械，2008, 7: 13-19.42李波，陳定方，孫世基，陶德馨.基于模糊故障樹(shù)的起重機(jī)

42、可靠性分析J.起重運(yùn)輸機(jī)械，2008,8: 78-82.43王鐵，吳凈，周淑文，張國(guó)忠.橋式起重機(jī)主梁的非保守模糊可靠度設(shè)計(jì)J.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2008,40(3): 439-444.二、主要研究?jī)?nèi)容與預(yù)期目標(biāo)（研究?jī)?nèi)容和需解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，研究周期及預(yù)期目標(biāo)等）1、 研究?jī)?nèi)容本課題的研究主要涉及起重機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)、損傷識(shí)別、金屬結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和靠靠性分析四個(gè)方面。其中，疲勞壽命預(yù)測(cè)主要研究如何在振動(dòng)監(jiān)測(cè)中提高自動(dòng)獲取參數(shù)的技術(shù)手段及后續(xù)狀態(tài)參數(shù)的演變規(guī)律；損傷識(shí)別主要研究基于動(dòng)力測(cè)試開(kāi)展全局性損傷識(shí)別；金屬結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究主要建立起一套橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析體系并建立一

43、套可視化界面以方便用戶操作；可靠性分析方面則主要基于Msc.nastran 及 Isight 平臺(tái)，對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性分析。具體地：1.1基于振動(dòng)監(jiān)測(cè)的起重機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè) 【研究?jī)?nèi)容】（1）基于力學(xué)方法的研究?jī)?nèi)容 以橋式起重機(jī)焊接箱形主梁為研究對(duì)象，根據(jù)斷裂力學(xué)ParisErdogan方程，結(jié)合Miner疲勞損傷累積理論，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，推導(dǎo)出疲勞剩余壽命公式。采集不同類(lèi)型，不同額定起重量起重機(jī)一段時(shí)間內(nèi)相應(yīng)起重量的工作次數(shù)數(shù)據(jù)，以模擬出危險(xiǎn)點(diǎn)處相應(yīng)的載荷譜。研制完成橋式起重機(jī)疲勞剩余壽命評(píng)估軟件。該軟件可模擬實(shí)現(xiàn)普通、鑄造橋式起重機(jī)的疲勞剩余壽命估算，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，（2

44、）仿真虛擬試驗(yàn)方法研究?jī)?nèi)容之一 （1）起重機(jī)應(yīng)變響應(yīng)有限元模型修正 （2）振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與載荷譜識(shí)別 （3）結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)疲勞損傷可靠性計(jì)算（3）仿真虛擬試驗(yàn)方法研究?jī)?nèi)容之二 首先，應(yīng)用ANSYS對(duì)在上下小車(chē)分別位于主梁跨中位置、柔性腿端14跨位置以及上小車(chē)位于剛性腿端、下小車(chē)位于柔性腿端共同起吊額載載荷等3種典型工況作用下的龍門(mén)起重機(jī)進(jìn)行靜力學(xué)仿真分析，獲得應(yīng)力分布云圖與位移云圖，仿真結(jié)果表明該起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度符合GB3811-2008起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 其次，在有限元靜力分析基礎(chǔ)上，研究利用Fe-safe進(jìn)行起重機(jī)疲勞壽命預(yù)測(cè)的方法。分別將各工況有限元分析結(jié)果文件導(dǎo)入Fesafe，對(duì)

45、起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命分析。然后，將Fesafe計(jì)算結(jié)果再導(dǎo)入ANSYS中進(jìn)行后處理，獲得3種典型工況作用下的疲勞壽命云圖與安全系數(shù)云圖。根據(jù)云圖可以得到起重機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命分布狀態(tài)與安全裕度。 再次，針對(duì)線性累積損傷理論存在的不足，提出順次累積的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，建立了循環(huán)順次累積損傷模型(CycleSequential Accumulation Damage Model，簡(jiǎn)稱(chēng)CSADM)。與Miner方法、CartenDolan方法對(duì)比結(jié)果表明所提CSADM方法具有較高的預(yù)測(cè)精度。 最后，根據(jù)起重機(jī)實(shí)測(cè)應(yīng)變歷程數(shù)據(jù)編制載荷譜，應(yīng)用CSADM模型，在修正PS-N(Probab

46、ilityStress-Number)曲線的基礎(chǔ)上對(duì)該起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞壽命預(yù)測(cè)。并將預(yù)測(cè)結(jié)果與Miner方法、CartenDolan方法以及Fesafe預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，最終確定該起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。 【研究所需資源】 【研究過(guò)程】 【研究成果】1.2基于動(dòng)力測(cè)試的全局性損傷識(shí)別 【研究?jī)?nèi)容】（1） 基于支持向量機(jī)的起重機(jī)主梁損傷評(píng)價(jià) 為了有效評(píng)估起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，以動(dòng)力指紋SVI特征量為輸入指標(biāo)對(duì)起重機(jī)主梁進(jìn)行了損傷研究，以評(píng)估起重機(jī)主梁的損傷。支持向量機(jī)回歸預(yù)測(cè)流程如圖1所示。圖1 支持向量機(jī)回歸預(yù)測(cè)流程圖（2）基于模糊分析的起重機(jī)主梁損傷評(píng)價(jià) ansys 軟件為工具對(duì)起重機(jī)進(jìn)行有限元仿真，起重機(jī)主梁設(shè)置損傷，通過(guò)有無(wú)損傷前后結(jié)構(gòu)的固有頻率、模態(tài)、振型的變化來(lái)