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申请/专利权人：南京市特种设备安全监督检验研究院

摘要：本发明公开了一种基于声能量等差区间的起重机轮轨损伤监测方法，该方法包括如下步骤：S1：起重机轮轨副易损伤位置的确定；S2：易损伤位置声波能量的实时采集；S3：易损伤位置能量极限偏差值的确定；S4：声能谱中等差区间的确定；S5：基于声能量等差区间反馈的轮轨副损伤监测。本发明通过声能量等差区间的形式来对起重机轮轨的损伤程度进行定量检测，该方法求解精度高，对于实现起重机轮轨损伤监测具有重要的现实意义。

主权项：1.一种基于声能量等差区间的起重机轮轨损伤监测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：起重机轮轨副易损伤位置的确定建立起重机轮轨副的三维模型，然后将三维模型导入到有限元分析软件中，设置轮轨之间的接触形式与材料的性能参数，以四面体网格的形式划分轮轨装配结构的网格，并施加工况条件下最恶劣的工况载荷条件，完毕后开启后处理求解，对轮轨结构的最大等效应力进行求解，进而可以获取起重机轮轨副的最易损伤的位置点及对应的定性损伤程度，对有限元软件分析所获得的位置点进行标记，标号为i,i＝1,2,3...,Q,Q为有限元软件分析所获得的所有的位置点的个数；S2：易损伤位置声波能量的实时采集在S1中确定的易损伤位置点的基础上，对起重机轮轨易损伤位置布置声波能量传感器，对实际工况条件下易损伤位置的声波能量Iit进行实时采集，i为易损伤位置的标号，i＝1,2,3...,Q，Q为有限元软件分析所获得的所有位置点的个数，t为时刻点，t＝1,2,3...,N；S3：易损伤位置能量极限偏差值的确定在S2中实时采集的声波能量Iit的基础上，代入下式对每个易损伤位置能量极限偏差值Pit进行求解； 其中，Pit为第i号位置在t时刻点的易损伤位置能量极限偏差值；t为时刻点，αi为第i号位置的最大集中应力等数值，可通过S1中有限元的分析结果直接提取，βi为第i号位置的最小集中应力等数值，可通过S1中有限元的分析结果直接提取，CIitmax为第i号位置在过往所有时刻的所有声波能量的最大值，CIitmin第i号位置在过往所有时刻的所有声波能量的最小值；S4：声能谱中等差区间的确定在S3中确定的易损伤位置能量极限偏差值Pit的基础上，代入下式对声能谱的等差区间值Ci进行求解 其中，Ci为声能谱的等差区间，t为时刻点，Iit为实际工况条件下易损伤位置的声波能量，i为易损伤位置的标号，i＝1,2,3...,Q，Q为有限元软件分析所获得的所有位置点的个数，t为时刻点，t＝1,2,3...,N，Pit为第i号位置在t时刻点的易损伤位置能量极限偏差值，为所有过往时刻的Pit的均值； S5：基于声能量等差区间反馈的轮轨副损伤监测将S4中计算获得的等差区间值Ci代入下式，对校正应力值进行求解； 其中，为第i个易损伤位置的校正应力值，K为经验参数，为第i号位置的初始等效最大应力值，由S1中的有限元分析获取，Ci为声能谱的等差区间，然后将计算得到的代入下式对轮轨副的损伤状况值Si进行求解； 其中，Si为第i号位置的轮轨副损伤状态值，C1，m1为起重机移动轮所对应的材料疲劳相关系数，C2，m2为起重机轨道所对应的材料疲劳相关系数，为第i号位置的初始等效最大应力值，为第i个易损伤位置的校正应力值。

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