[发明专利]一种基于自愈特征峭度的起重装备安全特征指标评估方法

权利要求书

1.一种基于自愈特征峭度的起重装备安全特征指标评估方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1起重装备工况条件下振动监测谱的采集；

首先，在Pro-E软件中建立待分析起重装备的三维模型，并将建立的起重装备件三维模型导入到有限元分析软件ANSYS中，设定四面体网格为三维模型的网格划分公式，待约束和工况载荷条件设置完毕后对其静载前条件的应力分布进行求解，完毕后选择其在工况条件下应力分布数值较大的关键位置，并在ANSYS软件中继续计算这几个位置所对应的瞬态响应分布及最大响应数值，并在此基础上，选择最大应力分布与最大瞬态响应互相重叠的危险区域，作为待采集振动监测谱的采集点位置，在三维模型上进行适当标定，记为编号i，i＝1，2，..M，M为标记的危险区域的个数，

在第i号起重装备件区域上布置间隙性异声谱采集设备及传感器单元工况条件下起重装备件的振动监测谱信息进行实时采集，记其实时采集到的声谱幅值为A_ij，其中，i为区域编号，i＝1，2，..M，j为声谱幅值的采集时间，j＝1，2，..t_m，t_m为采集的实时时间，并在此基础上，实时采集振动监测谱的导波率D_ij及反向疏导率F_ij，其中，i为区域编号，i＝1，2，..M，j为声谱幅值的采集时间，j＝1，2，..t_m，t_m为采集的实时时间，

S2振动监测自愈峭度的确定；

在S1分析所获得的结果基础上，代入下式对波自愈峭度B_i进行求解，

B_i＝|B_ki-B_si|

其中，B_ki为正向波自愈峭度，B_si为反向波自愈峭度，

其中，B_ki为正向波自愈峭度，B_si为反向波自愈峭度，M为标记的危险区域的个数，t_m为采集的实时时间，A_ij为实时采集到的声谱幅值，A_ijmax为所有实时采集到的声谱幅值中的最大值，A_ijmin为所有实时采集到的声谱幅值中的最小值，

S3振动监测谱中异变提取因子的确定；

在S1与S2分析数据的基础上，将S2中采集到的实时声谱幅值的最大值A_ijmax作用输入条件输入到有限元分析软件中，反向计算所对应的最大工况载荷数值σ_max，分布区域所对应的最小工况载荷数值σ_min及第一主应力反向上的平均应力值σ_m，

然后代入下式对振动监测谱中异变提取因子Y_i进行求解，

其中，Y_i为第i号部分区域的振动监测谱中异变提取因子，σ_max为最大工况载荷数值，σ_min为最小工况载荷数值，t_m为采集的实时时间，D_ij为实时采集振动监测谱的导波率，F_ij为实时采集振动监测谱的反向疏导率，

S4起重装备运行安全自愈峭度的确定；

在S1-S3分析所获得的数据基础上，对起重装备运行安全自愈峭度T_i进行求解，

其中，T_i为第i号危险区域所对应的起重装备运行安全自愈峭度，Y_i为第i号部分区域的振动监测谱中异变提取因子，C(B_ki)_max为所有危险区域i所对应的正向波自愈峭度B_ki中的最大值，C(B_si)_max为所有危险区域i所对应的反向波自愈峭度B_si中的最大值，

S5大型起重装备件安全特征指标值的确定；

根据S1-S4的计算结果，代入下式对大型起重装备件的安全特征指标数值H进行求解

其中，H为大型起重装备件的特征安全状态数值，为所有危险区域i所对应起重装备特征安全自愈峭度T_i的均值，C(T_i)_max所有危险区域i所对应的起重装备特征安全自愈峭度T_i的最大值，C(T_i)_min所有危险区域i所对应的起重装备特征安全自愈峭度T_i的最小值，t_m为采集的实时时间，N为固定载荷下的标定时间，

其中，N为固定载荷下的标定时间，C，ε为材料所特定的疲劳特征系数，σ_max为最大工况载荷数值。