岸桥前拉杆裂纹磁致伸缩导波监测技术研究
2021-03-24刘秀成丁克勤刘飞鹏
仪表技术与传感器 2021年2期
赵 娜,吴 斌,刘秀成,丁克勤,刘飞鹏
(1.北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京 100124;2.中国特种设备检测研究院,北京 100029)
0 引言
世界经济全球化促进了国际贸易的迅速发展,据统计90%以上的国际贸易量是通过水路运输完成的,而集装箱运输已成为海洋运输的主力。随着集装箱吞吐量的不断增长,岸边集装箱起重机(简称岸桥)正朝着高速化和大型化方向发展[1]。岸桥的前拉杆对大梁起支撑作用,直接影响着岸桥能否正常工作。前拉杆的应力释放孔边缘在循环载荷作用下容易产生微裂纹,由于前拉杆处于高空位置,检查比较困难,一旦细小的裂纹没检查到,就可能日积月累造成延展开裂甚至断裂,造成经济损失和人员伤亡。目前常用的检测手段包括目测、超声检测、渗透检测、磁粉检测等[2-3],检测效率较低,且需要在停机状态下进行,不能对岸桥的运行情况做到实时掌握,因此本文拟对前拉杆关键部位损伤状态进行长期监测。
针对岸桥前拉杆关键部位的裂纹,可采用声发射技术和超声导波技术进行长期监测。声发射是材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象,可监测裂纹萌生或扩展的过程,当裂纹状态稳定(即裂纹不扩展)时不产生声发射信号[4-5]。该技术的缺点是容易受机电噪声的干扰,裂纹扩展信号可能淹没在岸桥的大车/小车移动、起升/下降制动、结构摩擦等噪声中。超声导波具有沿传播路径衰减小、对缺陷识别能力高等优点,适合在岸桥运行工况下对前拉杆等不可达区域的损伤监测。……
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