[发明专利]桅杆结构拉耳节点子结构风致累积疲劳损伤自诊断系统

摘要

本发明公开了一种桅杆结构拉耳节点子结构风致累积疲劳损伤自诊断系统，该系统包括位移测量仪、拉索索力确定模块、焊接残余应力确定模块、拉耳子结构风致应力场确定模块、疲劳裂纹萌生程度实时分析模块以及人机交互界面，能在桅杆结构拉耳节点子结构完好时，及时地告知用户桅杆结构拉耳节点子结构危险点位置的累积疲劳的程度及离累积疲劳裂纹萌生还有多远，对累积疲劳裂纹作出预警。另外，本系统还包括声发射传感器、应变传感器、疲劳裂纹扩展确定模块以及极限裂纹长度和断裂分析模块，能在桅杆结构拉耳节点子结构累积疲劳裂纹已出现时，及时告知累积疲劳裂纹扩展的程度及离断裂还有多远，进而及时修复，保证桅杆结构的安全。

主权项

一种桅杆结构结构拉耳节点子结构风致累积疲劳损伤自诊断系统，其特征在于，包括：位移测量仪，位于邻近桅杆结构处，用于测量桅杆结构拉索所在节点层的瞬时风致位移时程响应；拉索索力确定模块，与所述位移测量仪连接，用于根据所述位移测量仪测量的桅杆结构拉索所在节点层的瞬时风致位移时程响应以及各根拉索的等效非线性弹簧系数确定桅杆结构各根拉索的瞬时索力时程响应；焊接残余应力确定模块，用于确定桅杆结构拉耳节点子结构与主桅杆竖杆焊缝位置最危险点处经部分消除后的焊接残余应力场；拉耳子结构风致应力场确定模块，与所述拉索索力确定模块以及所述焊接残余应力确定模块连接，用于根据桅杆结构拉耳节点子结构材料的弹塑性，将所述焊接残余应力确定模块确定的焊缝位置最危险点处经部分消除后的焊接残余应力场与所述拉索索力确定模块确定的桅杆结构各根拉索的瞬时索力时程响应进行迭加，确定焊缝位置最危险点处的风致动应力场；疲劳裂纹萌生程度实时分析模块，与所述拉耳子结构风致应力场确定模块连接，用于根据所述拉耳子结构风致应力场确定模块确定的焊缝位置最危险点的风致动应力场并依据累积疲劳裂纹萌生的临界面法，确定桅杆结构拉耳节点子结构焊缝位置最危险点的累积疲劳程度；根据所述最危险点的累积疲劳程度分析桅杆结构拉耳节点子结构焊缝位置最危险点与累积疲劳裂纹萌生之间的差距，对累积疲劳裂纹作出预警；以及人机交互界面，与所述疲劳裂纹萌生程度实时分析模块连接，用于向用户显示所述疲劳裂纹萌生程度实时分析模块分析的结果。