基于光纖光柵液壓機(jī)拉桿應(yīng)力的監(jiān)測(cè)理論和方法.pdf

1、分類號(hào)——IYDC——學(xué)號(hào)104972101202劣堪理歹大穿學(xué)位論文題目基王盤紅絲扭i選墊圭盜座盔鮑些型墨逾壟壅溘英文Hydraulicmachinecolumnstressmonitoringtheoryand題目磐曼逝亟墜簽盟勉：基地叢墾!魚gg魚!魚魚照g——研究生姓名進(jìn)達(dá)一指導(dǎo)教師姓名—』整疊L職稱—j墜址學(xué)位—』型二申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別亟學(xué)科專業(yè)名稱墊拭三猩論文提交日期2Q!三生壘月論文答辯日期2Q!三生5旦一學(xué)位授予單位盎墊堡王盤

2、堂學(xué)位授予13期答辯委員會(huì)主席：翹唆2紐挺評(píng)閱人襲!窈糾墜—一2013年5月摘要液壓機(jī)作為一種必不可少的機(jī)械加工制造設(shè)備，在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在航空、軍工、重型機(jī)械制造等部門中。面對(duì)現(xiàn)代機(jī)械零件的大型化發(fā)展趨勢(shì)，液壓機(jī)也向著大型、大噸位和快速的方向發(fā)展。液壓機(jī)拉桿作為液壓機(jī)主要受力部件，起著支撐液壓機(jī)本體以及為活動(dòng)橫梁導(dǎo)向的作用，對(duì)液壓機(jī)的安全運(yùn)行起著重要的作用。液壓機(jī)的主框架系統(tǒng)是一個(gè)多約束系統(tǒng)，在巨大載荷作

3、用下，液壓機(jī)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的接觸非線性、超靜定、運(yùn)動(dòng)副間隙等因素直接影響液壓機(jī)整體的受力狀況。液壓機(jī)拉桿對(duì)其載荷的奇異傳遞和產(chǎn)生巨大的附加內(nèi)力起主要支撐作用，而且液壓機(jī)拉桿要承受大慣量大行程快速運(yùn)動(dòng)可能引起的超調(diào)振蕩和液壓機(jī)械系統(tǒng)中產(chǎn)生的沖擊，以保證液壓機(jī)工作的動(dòng)態(tài)精度和工作平穩(wěn)性。因此，拉桿的可靠安全是非常重要的，但由于液壓機(jī)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，早期拉桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)方法不能滿足實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和長期有效的運(yùn)行。光纖光柵傳感技術(shù)作為近年發(fā)展起來的一種先進(jìn)傳

4、感技術(shù)，經(jīng)過研究應(yīng)用表明它能夠克服現(xiàn)有應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)在長期穩(wěn)定性、抗干擾能力、動(dòng)態(tài)特性、耐久性和分布范圍等方面的不足，而且結(jié)構(gòu)簡單，可滿足現(xiàn)代大型液壓機(jī)拉桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)的高精度、遠(yuǎn)距離、分布式和長期實(shí)時(shí)在線的技術(shù)要求，具有傳統(tǒng)技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢(shì)。本論文以國內(nèi)某重工自主研發(fā)的125MN快速鍛造液壓機(jī)為研究對(duì)象，根據(jù)大型液壓機(jī)拉桿的工況條件及其監(jiān)測(cè)方法的設(shè)計(jì)原則和理論，在分析研究現(xiàn)有液壓機(jī)拉桿應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合光纖傳感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種

5、基于光纖光柵的液壓機(jī)拉桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)方法，并對(duì)該監(jiān)測(cè)方法的核心元件FBG應(yīng)變傳感器、應(yīng)力檢測(cè)原理及傳感網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行了分析研究。本論文主要內(nèi)容：(1)對(duì)工作載荷作用下的液壓機(jī)拉桿進(jìn)行了有限元分析，研究分析了液壓機(jī)拉桿的受力狀態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，為光纖光柵液壓機(jī)拉桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)方法提供了理論基礎(chǔ)。(2)通過分析現(xiàn)有液壓機(jī)拉桿應(yīng)力檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)光纖傳感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提出了基于光纖光柵液壓機(jī)拉桿應(yīng)力監(jiān)測(cè)方法。(3)根據(jù)液壓機(jī)拉桿工況條件，對(duì)檢測(cè)元件FBG