起重机械结构服役安全评估技术

1起重机械金属结构概述

1.1起重机械金属结构及其特点

1.2起重机械金属结构的材料

1.2.1金属结构用材料的类别与特征

1.2.2钢材的选择和钢材的规格

1.3起重机械结构安全检验任务和发展

1.3.1企业自检

1.3.2强制性检验

1.3.3委托检验

2相关法律法规及标准

2.1国外安全评估法规标准的演变与发展

2.2国内安全评估相关法律法规介绍

2.3起重机械结构安全管理体系

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

2.3.2起重机械结构安全管理体系

3起重机械金属结构服役安全评估技术体系

3.1国内外研究现状

3.1.1安全评估理论方法

3.1.2起重机械金属结构安全评估技术研究现状

3.2起重机械金属结构安全性影响因素分析

3.2.1从构件承载能力角度考虑的影响因素

3.2.2从服役故障角度考虑的影响因素

3.3在役起重机械金属结构安全评估体系的建立

3.3.1安全评估的定义

3.3.2起重机械安全评估的原理

3.3.3起重机械结构安全评估的原则

3.3.4安全评估的目的

3.3.5安全评估的意义

3.3.6起重机械金属结构安全评估体系的流程

3.4金属结构损伤典型分析与检测方法

3.4.1常用结构风险分析方法

3.4.2现代检测技术对损伤的识别

4有限元分析技术

4.1有限元分析技术概述

4.1.1有限元法的理论基础

4.1.2有限元法分析的基本流程

4.2起重机金属结构强度仿真分析

4.2.1起重机金属结构概述

4.2.2强度分析的理论基础

4.2.3起重机金属结构强度分析实例

4.3起重机金属结构模态分析

4.3.1模态分析概述

4.3.2模态分析理论基础

4.3.3起重机金属结构模态分析实例

4.4起重机金属结构稳定性仿真分析

4.4.1结构稳定性概述

4.4.2稳定性分析理论基础

4.4.3稳定性分析有限元计算方法

4.4.4起重机金属结构稳定性分析实例

4.5起重机金属结构疲劳有限元分析

4.5.1疲劳的基本概念

4.5.2疲劳寿命预测的两种理论

4.5.3虚拟疲劳分析过程

4.5.4L型门式起重机的疲劳分析

5无损检测与评价技术

5.1无损检测质量控制要求

5.1.1总体原则

5.1.2文件他控制

5.1.3程序化控制

5.1.4记录化控制

5.1.5协调配合

5.2外观检验

5.2.1焊缝的目视检测

5.2.2焊缝外形的尺寸检测

5.2.3目视检验法的优点及缺点

5.3表面无损检测技术

5.3.1缺陷分类

5.3.2磁粉检测（MT）

5.3.3渗透检测（PT）

5.4超声检测（UT）

5.4.1检测原理

5.4.2超声检测适用范围

5.4.3超声检测的优缺点

5.4.4超声检测的步骤

5.4.5超声检测缺陷定性

5.5声发射无损检测（AE）

5.5.1检测原理

5.5.2声发射技术特点

5.5.3声发射在起重机械上的应用

5.6无损检测新技术简介

5.6.1超声波衍射时差检测技术（TOFD）

5.6.2超声相控阵检测技术

5.6.3超声测厚

5.6.4残余应力

5.6.5激光无损检测

5.6.6红外无损检测

5.6.7微波无损检测

6结构应力应变测试分析技术

6.1应变电测法原理

6.1.1电阻应变片工作原理

6.1.2电阻应变片的基本结构

6.1.3电阻应变片的技术参数

6.1.4电阻应变片的选用

6.2电阻应变记录仪

6.2.1应变仪的分类

6.2.2载波放大式应变仪的组成及工作原理

6.3测试过程的影响因素及信号数据的处理方法

6.3.1应变电测系统的噪声干扰与抑制

6.3.2典型影响因素

6.3.3数据预处理

6.3.4测试信号数据处理

6.4应变电测法在起重机械结构安全评估中的应用

6.4.1应力测试在起重机械结构检测与评估中的作用

6.4.2起重机械结构应力测点选择的一般原则

6.4.3贴片方位与应力应变换算

6.5门式起重机应力测试数据分析实例

7结构振动测量与模态分析技术

7.1结构振动测量与模态分析技术概述

7.1.1结构振动测量技术

7.1.2模态分析技术

7.1.3模态分析在故障诊断和状态监测中的应用

7.2振动测量技术

7.2.1振动测量的力学原理

7.2.2振动测量的类型

7.2.3测振传感器

7.3模态测试技术概要

7.3.1频响函数的测试系统

7.3.2信号的描述

7.3.3数字信号处理技术的工作原理

7.3.4宽频带激振

7.3.5频响函数的估计

7.3.6小结

7.4起重机械结构模态测试分析举例

7.4.1模态分析主要工作

7.4.2激振设备和测点的选择

7.4.3传感器的选择

7.4.4测试方案

7.4.5模态测试结果及分析

8基于光纤光栅的起重机械金属结构状态监测技术

8.1光纤光栅传感原理

8.1.1光纤的结构

8.1.2光纤光栅基本原理

8.1.3光纤光栅传感器原理

8.2监测方案设计

8.2.1监测方案设计

8.2.2起重机械结构健康监测方法

8.3光纤光栅健康监测系统实现

8.3.1光纤光栅传感器布点方案确定

8.3.2光纤光栅熔接技术概要

8.3.3熔接工具

8.3.4光纤光栅熔接工艺

8.3.5光纤光栅应变传感器焊接工艺

8.4软件平台搭建

8.4.1交叉敏感问题

8.4.2光纤光栅传感器一次线性拟合公式推导

8.4.3软件平台开发

……

9剩余疲劳寿命预测

10服役起重机械结构技术状态评估

111000t／h桥式抓斗卸船机安全评估

12100t门座起重机安全评估

13MQ2533门座式起重机状态监测与安全预警

参考文献

《起重机械结构服役安全评估技术》讲述了起重机械金属结构安全评估研究现状；起重机械金属结构服役损伤模式的识别和诊断；在役起重机械金属结构安全评估体系的建立。本书结合大量现场检测结果，分析了基本的金属结构损伤模式，并确立了安全评估过程以及相应的评估体系适用的方法，系统介绍了现代检测技术在安全评估中的应用价值，为安全评估工程的实施提供了新的思路。