[发明专利]一种基于塑性变形的起重机轮压检测方法

权利要求书

1.一种基于塑性变形的起重机轮压检测方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤S1、制作一金属试样和一轮径的车轮压头模型，将车轮压头模型安装于一材料试验机上，通过材料试验机对金属试样进行碾压实验得到实验测试结果，并将测试结果绘制成在一设定车轮压头轮径下，不同压力和金属试样变形之间的变化关系曲线；

步骤S2、利用有限元仿真软件对实验测试结果进行分析，并进行验证建立一仿真模型；

步骤S3、在仿真模型中建立与车轮压头模型直径一致的车轮模型，并改变车轮轮压来获得起重机轮压与金属试样变形之间的关系曲线，并绘制对照表；

步骤S4、通过现场起重机车轮对金属试样碾压，测量金属试样经车轮碾压后所发生的变形量，将变形量与所述对照表进行比对来获得该起重机的轮压；

所述步骤S2进一步具体为：利用有限元仿真软件进行实体模型绘制、物理属性设置、建立金属试样和车轮模型、以及结果输出得到仿真模型；所述实体模型绘制为：利用有限元仿真软件中选用静态结构分析模块对金属试样和不同轮径的车轮进行绘制；所述物理属性设置为：车轮选用Q235钢，金属试样的材料为牌号T2的铜板，该金属试样的弹塑性特性为多线性等向材料特性；所述建立金属试样和车轮模型为：利用有限元仿真软件对金属试样和车轮的有限元单元属性均设为SOLID187或SOLID186；网格划分时，车轮选择六面体来划分，金属试样选择四面体划分；所述结果输出得到仿真模型为：在车轮内径表面施加三个载荷步，施加均布载荷的方向为垂直向下，在有限元仿真软件中调整车轮尺寸或是压力大小，得到金属试样相应的节点最大位移，将改变轮径尺寸或是轮压后，金属试样变形后节点的最大位移连成线，即得到起重机轮压与金属试样变形之间的关系曲线，建立仿真模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于塑性变形的起重机轮压检测方法，其特征在于：所述步骤S1中制作一金属试样具体为：对一铜板采用激光切割，切割后断面需打磨去除热变形和氧化处理，并保证表面光亮形成金属试样，并在金属试样前端和后端设置一夹板，所述夹板限制金属试样在实验测试时发生侧移，两个夹板和金属试样形成一“工”字型结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于塑性变形的起重机轮压检测方法，其特征在于：所述步骤S1中制作一轮径的车轮压头模型具体为：将45钢进行淬火处理，采用线切割根据实验需求制作成轮径下的相似形状压头，用砂轮机打磨表面，使压头平整度达到0.01~0.03mm，并放置在马弗炉中加热至700~900度，保温20~40分钟后进行油淬，最后采用砂轮机对表面进行打磨至光亮获得所述车轮压头模型。

4.根据权利要求1所述的一种基于塑性变形的起重机轮压检测方法，其特征在于：所述步骤S1碾压实验进一步具体为：将制好的车轮压头模型放置在材料试验机的圆盘中心正下方，并进行固定；实验时，先用游标卡尺对金属试样受压面的厚度进行测量，随后，将金属试样放置在车轮压头模型的正下方，将压力分别设置为10KN、15KN、20KN、25KN 、30KN、35KN和40KN，测试速度设置为40~60 mm/min，当压力达到设定值时，保持一设定时间，然后卸载并对发生变形的金属试样进行变形厚度的测量；通过不同载荷下的多次测量，不同压力和金属试样变形之间的变化关系曲线。