[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

说明书

本发明公开了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，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的港机钢圈实时健康状态求解。该方法准确、高效。

技术领域

本发明涉及钢圈健康监测方法，特别涉及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。

背景技术

当前，在工业生产中，港机钢圈的使用很多，港机钢圈的健康状态问题也越来越受到社会的关注。在这样的背景前提下，若无法对大型港机钢圈的健康状态进行实时监测就无法掌握和避免事故的发生，因此对大型港机钢圈健康状态进行实时监测是必要且紧迫的。港机钢圈健康状态监测方法有很多种，但大多通过比较一些少量测点的应力值与材料所对应的断裂应力极限值来评判整体港机钢圈的健康状态，这对于实际情况下港机钢圈的整体健康状态监测来说存在很多局限性，准确性不高，监测效率低。如何从材料内部的残余应力这一微观角度出发来对港机钢圈健康状态进行监测是目前这一研究领域存在的共性问题。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供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。

技术方案：本发明提供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，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的港机钢圈实时健康状态求解。

进一步地，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。

进一步地，所述步骤S2中测量方法为：在S1的基础上，代入下式对每个损伤区域在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为损伤区域代号，i＝1，2，3...N；Q_αi为第i个损伤区域X方向上的残余应力方向系数；Q_βi为第i个损伤区域Y方向上的残余应力方向系数；Q_γi为第i个损伤区域Z方向上的残余应力方向系数；α_i为第i个损伤区域X方向上的残余应力分配系数；β_i为第i个损伤区域Y方向上的残余应力分配系数；γ_i为第i个损伤区域Z方向上的残余应力分配系数；σ_rix为第i个损伤区域X方向上的残余应力；σ_riy为第i个损伤区域Y方向上的残余应力；σ_riz为第i个损伤区域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个损伤区域上X、Y、Z三个方向残余应力的最大值。