[00726024]塔式起重机有效寿命模型及监控系统研究

课题来源与背景：该项目借助人工神经网络技术，通过塔机在线状态监测，建立塔机起升、回转、变幅、行走、顶升速度等工作状态参数与塔机安全模式的非线性映射，据此对塔机有效寿命进行评估，为安全监察部门对在役塔机进行有效管理提供依据.技术原理及性能指标：对在用塔机实际工作状况进行分析，依据有限单元法建立塔机有限元模型，获得其主要金属结构疲劳危险点:基于神经网络理论，实现特征参数与结构应力的非线性映射;对塔机疲劳破坏类型分类，依据统计学原理和疲劳累积损伤理论，获得塔机有效寿命估算方法，形成基于神经网络的结构有效寿命理论;综合自动化及计算机技术，构建塔机监控系统.项目的关键技术及创新 关键技术: (1)借助塔机有限元模型和人工神经网络理论获得塔机工况特征参数与结构应力间的非线性映射关系;(2)提出当量应力循环次数概念，基于统计学原理和疲劳累积损伤理论构建塔机主要金属结构有效寿命评估模型;(3)构建以PLC为核心的搭机监控系统. 创新: (1)构建塔机结构应力识别集成网络，实现特征参数与结构应力的非线性映射，获得二者间的关系; (2)提出基于塔机额定载荷的当量应力循环次数概念和基于当量应力循环次数的塔机结构有效寿命评估思想.存在的问题及改进方法 塔机工况特征参数较为理想化，有待进一步研究实际工况，使特征参数的选取更加完善.塔机实际工作状况和应力特性由统计学原理获得，缺乏大量样本数据，构建的塔机有效寿命评估模型还有待进一步精确.疲劳累积损伤理论尚有不完善之处，这是后续工作中需要研究的理论问题.