[发明专利]基于单元妥协系数修正残余应力的港机钢圈健康监测方法

权利要求书

1.一种基于单元妥协系数修正残余应力的港机钢圈健康监测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、港机钢圈关键区域的残余应力测量；

S2、残余应力主单元方向的确定；

S3、主单元方向上残余应力标定系数的求解；

S4、融合残余应力标定系数的妥协系数修正值求解；

S5、基于单元妥协系数修正值的港机钢圈实时健康状态求解；

所述步骤S1中测量方法为：对港机钢圈的易损伤区域进行标记并作为关键区域，对标记区域布置X射线残余应力测量装置来实时分别采集每个易损伤区域上X、Y、Z三个方向的残余应力值，即：σ_rix、σ_riy、σ_riz；

所述步骤S2中测量方法为：在S1的基础上，代入下式对每个易损伤区域在X、Y、Z三个方向上的残余应力方向系数Q_αi、Q_βi、Q_γi进行计算，并确定三个参数中的最大值方向为主单元方向，

其中，i为易损伤区域代号，i＝1，2，3...N；Q_αi为第i个易损伤区域X方向上的残余应力方向系数；Q_βi为第i个易损伤区域Y方向上的残余应力方向系数；Q_γi为第i个易损伤区域Z方向上的残余应力方向系数；α_i为第i个易损伤区域X方向上的残余应力分配系数；β_i为第i个易损伤区域Y方向上的残余应力分配系数；γ_i为第i个易损伤区域Z方向上的残余应力分配系数；σ_rix为第i个易损伤区域X方向上的残余应力；σ_riy为第i个易损伤区域Y方向上的残余应力；σ_riz为第i个易损伤区域Z方向上的残余应力；C(α_i，β_i，γ_i)_max为第i个易损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力分配系数的最大值；C(σ_rix，σ_riy，σ_riz)_max为第i个易损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力的最大值。

2.根据权利要求1所述的基于单元妥协系数修正残余应力的港机钢圈健康监测方法，其特征在于：所述步骤S3中求解方法为：根据S2中确定的每个易损伤区域的残余应力主单元方向系数，代入下式对第i个易损伤区域的主单元方向上残余应力标定系数M_i进行计算，

其中，M_i为第i个易损伤区域的主单元方向上残余应力标定系数；Q_i为第i个易损伤区域中主单元方向上的残余应力系数，即X、Y、Z三个方向上残余应力方向系数Q_αi、Q_βi、Q_γi中的最大值；σ_ri为第i个易损伤区域的残余应力综合值；A为X射线残余应力的面积系数，取值为2。

3.根据权利要求2所述的基于单元妥协系数修正残余应力的港机钢圈健康监测方法，其特征在于：所述步骤S4中求解方法为：根据S3中易损伤区域的主单元方向上残余应力标定系数，代入下式对融合残余应力标定系数的妥协系数修正值λ进行求解，

其中，λ为融合残余应力标定系数的妥协系数修正值；为所有易损伤区域主单元方向上残余应力标定系数的平均值；D_i为易损伤区域的残余应力动态定标系数；为所有易损伤区域中主单元方向上的残余应力系数平均值；C(M_i)_max为所有易损伤区域中主单元方向上残余应力标定系数的最大值；C(M_i)_min为所有易损伤区域中主单元方向上残余应力标定系数的最小值。

4.根据权利要求3所述的基于单元妥协系数修正残余应力的港机钢圈健康监测方法，其特征在于：所述步骤S5中求解方法为：根据S4中融合残余应力标定系数的妥协系数修正值，代入下式对港机钢圈实时健康状态数值R进行求解，

其中，R为港机钢圈实时健康状态数值；为所有易损伤区域中X方向上残余应力方向系数的平均值；为所有易损伤区域中Y方向上残余应力方向系数的平均值；为所有易损伤区域中Z方向上残余应力方向系数的平均值。