计算机视觉结构健康监测的研究进展及在大型游乐设施上的应用展望

在生产生活中,设备设施结构安全对保障国家经济运行和人民日常生活至关重要。结构健康监测能够有效的提高设备设施结构的安全性和稳定性。随着计算机视觉测量技术的发展和硬件水平的提升,基于计算机视觉测量的结构健康监测技术受到越来越多的关注。计算机视觉测量已经被广泛应用于结构的表面缺陷、空间坐标、位移、拉索索力等监测领域中,但是在大型游乐设施的结构健康监测中应用较少。介绍计算机视觉概况,综述了研究进展并进行了应用展望。首先,通过时间顺序梳理了计算机视觉的发展历程;然后概述了计算机视觉测量的硬件组成和软件组成部分,指出各组成部分的主要特征;主要分类介绍计算机视觉测量技术在各领域的应用现状,并与传统测量方法对比分析,概括各种方法的特点和不足;最后对计算机视觉测量技术在大型游乐设施结构健康监测中的应用做出展望,指出了计算机视觉测量技术在大型游乐设施结构健康监测中的主要研究方向和重点任务。     

起重机低速重载回转支承的故障模式、机理及其状态监测

归纳了回转支承的故障模式以及典型故障的机理分析,并调研了起重机回转支承运行情况,为起重机回转运行状态监测提供了可靠依据.对声发射技术在起重机回转支承上的应用进行可行性分析,提出了研究的基本思路,讨论了典型故障的信号采集与识别技术.最后,对起重机回转支承声发射监测技术的研究前景进行了展望.     

声发射技术在大型观览车主轴检测中的应用

主轴是大型观览车结构中的重要部件,具有难以拆卸的特点,一旦发生故障,危险性极大。根据大型观览车主轴的结构特点,制定了相应的声发射检测方案,对在役观览车主轴中的异常声响进行了声发射在线检测,分析并给出了异常声响信号的声发射参数特征、定位特征和波形频谱特征,并对两个检验周期中声发射检测的结果进行了比较。结果表明,声发射检测技术可以用于大型观览车主轴运行状态的监测与评价。     

声发射技术在起重机无损检测中的现状

对起重机械常规无损检测技术(目视检测、磁粉检测、超声检测、应力测试、振动测试等)和声发射技术进行了比较,归纳了声发射技术在起重机械无损检测中的研究现状,提出了研究的基本思路,讨论了起重机械声发射技术中的几个关键问题,即典型声发射源信号的获取、声发射信号处理技术、声发射源的模式识别。最后,对起重机械声发射检测技术的研究前景进行了展望。     

大型观览车滚动轴承的声发射特性

介绍了观览车模拟装置低速滚动轴承的声发射试验,从累加值和平均值2个方面进行了声发射信号的参数统计分析.研究发现:观览车在整个运行历程中,部分参数的累加值和平均值随运转圈数的变化呈"上升—下降—水平"的趋势,且以有效值电压(RMS)最为明显.进一步分析发现:对应RMS曲线峰值点的信号,其RMS历程图有明显的四峰值特征,且在能量与幅度关联图中明显地被区分,这为观览车轴承的健康评价提供了依据.     

起重机箱形梁结构表面裂纹扩展的声发射特性

采用声发射技术监测带有表面焊接裂纹的箱形梁结构的三点弯曲试验。分析了箱形梁试件受载弯曲过程中裂纹扩展的声发射信号特征,比较了加载过程中不同载荷水平下定位源信号的声发射参数特征。研究发现,表面裂纹扩展的声发射信号为突发型信号,其幅度主要为45～60dB,频率主要分布在100～450kHz。试验结果表明,线定位方法可以对箱形梁试件中的裂纹缺陷进行准确定位。     

轮胎式集装箱龙门起重机加高改造方案分析

随着经济发展，货运量与日剧增，为了提升堆场的堆取能力。提高堆场的利用率，需要相应的提高设备的堆取能力，为了充分利用原有设备，挖掘其潜力，有时对其进行一定加高改造。从而达到了提高设备堆取能力的目的，尽可能的服务于堆场需求。由于目前的起重机高速、重载方向发展，其工作应力越来越高，     

大型观览车主轴系统的声发射信号特征

大型观览车不仅是游乐园的标志,而且是城市的标志。针对大型观览车主轴系统难以拆卸的特点,通过试验模型,模拟了主轴运行过程,采用声发射仪器获取了主轴系统运行过程中的声发射信号。通过分析声发射信号,初步得出了主轴运行过程中声发射信号的规律特征,包括参数特征和波形频谱特征。     

攀爬机器人磁吸附组件优化设计与仿真

为满足大型起重机危险部位的检测需求,设计一种具有较强越障能力的磁吸附金属攀爬机器人。机器人可携带高清图传设备、机械臂以及其他金属检测设备。针对一种磁吸附机器人设计出独特的磁吸附组件,进行多个维度的分析仿真与优化,确保机器人在大型起重机上的各个侧面工作时,能有效抵抗倾覆、脱落、翻滚或滑移。为确保永磁体以尽可能小的质量获得尽可能大的吸附力,特别引入"磁质比"概念。通过有限元分析软件进行仿真优化,得到最优规格并制作出机器人实物,验证仿真优化的可靠性。     

铸铁承压设备声发射特征研究

为开展声发射技术应用于铸铁承压设备检测的应用研究,首先应研究铸铁材料拉伸过程的声发射特征,然后获取铸铁构件上典型裂纹扩展的声发射信号,找到铸铁构件开裂所特有的声发射信号特征,为活性缺陷的正确检测和识别奠定基础。因此,本文首先研究了灰口铸铁HT200材料拉伸试件的声发射特性,然后在报废的造纸烘缸上预制了表面裂纹,采用水压循环加载的方式,用声发射监测其加载试验过程的声发射现象,获取缸体表面裂纹扩展的声学信号样本,确定了随载荷变化,裂纹缺陷扩展的声发射参数特征和定位特征,其结果为后续波形信号的特征提取和模式识别研究提供了典型声发射源信号数据,也为铸铁类构件的声发射检测提供了参考。