基于異類多傳感器信息融合的混凝土泵車臂架系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估方法研究.pdf

1、混凝土泵車具有移動(dòng)方便、控制簡(jiǎn)單和澆筑質(zhì)量高，并且對(duì)環(huán)境傷害小等特點(diǎn)，被廣泛的使用在各種橋梁建設(shè)、房屋建設(shè)和公路建設(shè)中。但由于混凝土泵車工作環(huán)境多變、維護(hù)不及時(shí)且工作時(shí)間長(zhǎng)，容易造成疲勞損傷，導(dǎo)致臂架斷裂事故，因此對(duì)混凝土泵車施工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和健康評(píng)估是勢(shì)在必行的。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是手持式超聲波檢測(cè)、人眼檢測(cè)和指定地點(diǎn)專項(xiàng)儀器檢測(cè)，手持式和指定地點(diǎn)專項(xiàng)儀器都是基于單一的傳感器進(jìn)行檢測(cè)，不僅檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、且無(wú)法做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而人眼檢測(cè)精

2、度低危險(xiǎn)大。針對(duì)現(xiàn)有混凝土臂架檢測(cè)設(shè)備難易滿足混凝土泵車臂架系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷的問(wèn)題，本文提出了基于異類多傳感器信息融合的混凝土泵車臂架系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估方法研究，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　研究了混凝土泵車臂架的結(jié)構(gòu)特性。首先對(duì)臂架結(jié)構(gòu)的受力進(jìn)行了分析和計(jì)算；然后運(yùn)用有限元軟件ANSYS進(jìn)行了模態(tài)和靜力學(xué)分析，得出了四種常用工況下的固有頻率、振型和應(yīng)力分布規(guī)律；再運(yùn)用動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS進(jìn)行了振動(dòng)分析，得出了四種工況下各臂架質(zhì)心位移

3、、加速度曲線，分析其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
　　研究了傳感器布置的方法。首先分析了傳感器位置布置的基本方法，提出了復(fù)合疊式傳感器布置的組合方法；并以懸臂梁為對(duì)象，通過(guò)ANSYS提取模態(tài)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出最優(yōu)的組合方法；再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的正確性；最后將該方法用于臂架上，得出了混凝土臂架傳感器最優(yōu)布置點(diǎn)。
　　研究了混凝土臂架系統(tǒng)故障類型的表征參數(shù)。首先分析得出了臂架斷裂的原因是裂紋；然后提出了從微觀疲勞監(jiān)測(cè)和宏觀裂紋的診斷兩個(gè)方面進(jìn)行

4、研究；微觀疲勞監(jiān)測(cè)研究了疲勞壽命估計(jì)，得出了疲勞壽命表征參數(shù)；宏觀裂紋的診斷研究了時(shí)域參數(shù)表征，提出了采用多點(diǎn)控制仿真的方法，并以懸臂梁對(duì)象，得出了時(shí)域特征參數(shù)，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法的正確性，最后將該方法運(yùn)用在臂架系統(tǒng)上，得出了臂架系統(tǒng)時(shí)域表征參數(shù)。
　　研究了異類多傳感器數(shù)據(jù)融合的方法。首先分析了信息融合模型，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征識(shí)別的D-S證據(jù)理論決策的融合算法，并以懸臂梁為對(duì)象和利用第四章得出的特征向量，驗(yàn)證了該方法的正確