[发明专利]起重机工况数据分析系统及方法

权利要求书

1.一种起重机工况数据分析系统，其特征在于，包括：

工况数据采集系统、工况数据传输系统、工况数据处理系统、疲劳分析系统以及预警系统；其中，

所述工况数据采集系统，用于采集起重机的待分析承载部件的工况数据；

所述工况数据传输系统，用于将所述工况数据传输给所述工况数据处理系统；

所述工况数据处理系统，用于判断所述工况数据是否超出预设工况限值；

所述疲劳分析系统，用于在所述工况数据未超出所述预设工况限值时，利用所述工况数据对所述待分析承载部件进行疲劳分析，得到疲劳分析结果；

所述预警系统，用于根据所述疲劳分析结果进行预警；

还包括：

强度和屈曲分析系统，用于在所述工况数据超出所述预设工况限值时，利用所述工况数据对所述待分析承载部件进行强度和屈曲分析，得到强度和屈曲分析结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述疲劳分析系统，具体用于：

针对所述待分析承载部件构建有限元模型，并根据所述工况数据和有限元模型得到所述待分析承载部件在单位载荷下的有限元分析结果；

采用雨流计数法对所述工况数据进行处理得到不同载荷幅下的循环次数，并根据所述有限元分析结果、不同载荷幅下的循环次数和所述待分析承载部件的材料的S-N曲线得到所述待分析承载部件的损伤值。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预警系统，还用于根据所述强度和屈曲分析结果进行预警。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述强度和屈曲分析系统，具体用于：

针对所述待分析承载部件构建有限元模型，基于所述工况数据，对所述有限元模型进行加载静强度分析，得到所述待分析承载部件的应力云图，并根据所述应力云图、所述待分析承载部件的材料的许用应力和抗拉强度判断所述待分析承载部件是否有开裂的风险；

基于所述工况数据，对所述有限元模型进行屈曲分析，得到超载工况下所述待分析承载部件各个部位的前5阶屈曲系数，并根据所述前5阶屈曲系数判断所述待分析承载部件是否有屈曲变形的风险。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述待分析承载部件包括大臂、转台、车架及支腿，所述工况数据包括吊载重量、吊载幅度及大臂臂长。

6.一种基于权利要求1至5任一项所述的系统的工况数据分析方法，其特征在于，包括：

通过所述工况数据采集系统采集起重机的待分析承载部件的工况数据；

通过所述工况数据传输系统将所述工况数据传输给所述工况数据处理系统；

通过所述工况数据处理系统判断所述工况数据是否超出预设工况限值；

在所述工况数据未超出所述预设工况限值时，通过所述疲劳分析系统利用所述工况数据对所述待分析承载部件进行疲劳分析，得到疲劳分析结果；

通过所述预警系统根据所述疲劳分析结果进行预警；

还包括：

在所述工况数据超出所述预设工况限值时，通过强度和屈曲分析系统利用所述工况数据对所述待分析承载部件进行强度和屈曲分析，得到强度和屈曲分析结果。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述疲劳分析系统利用所述工况数据对所述待分析承载部件进行疲劳分析，包括：

针对所述待分析承载部件构建有限元模型，并根据所述工况数据和有限元模型得到所述待分析承载部件在单位载荷下的有限元分析结果；

采用雨流计数法对所述工况数据进行处理得到不同载荷幅下的循环次数，并根据所述有限元分析结果、不同载荷幅下的循环次数和所述待分析承载部件的材料的S-N曲线得到所述待分析承载部件的损伤值。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述预警系统根据所述疲劳分析结果进行预警，还包括：

通过所述预警系统根据所述强度和屈曲分析结果进行预警。