Разработка методики теплового контроля и диагностики технического состояния металлоконструкций мостовых кранов

• Автор: Котельников, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДЪЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ
1.1. Визуальный и измерительный контроль
1.2. Радиационный контроль
1.3. Ультразвуковой контроль
1.4. Магнитный контроль
1.5. Капиллярные методы неразрушающего контроля
1.6. Акустико-эмиссионный метод неразрушающего контроля
1.7. Тепловой метод неразрушающего контроля
1.8. Анализ аварийности металлоконструкций кранов
1.9. Виды дефектов и повреждений металлических конструкций кранов
1.10. Оборудование для теплового неразрушающего контроля
Выводы по главе
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОМЕТРИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С КОНЦЕНТРАТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЙ
2.1. Постановка проблемы
2.2. Теоретические основы механики пластических деформаций
2.2.1. Упруго-пластическая деформация твердого тела
2.2.2. Пластическая деформация вблизи концентраторов напряжений
2.3. Основные принципы тепловой дефектометрии
металлоконструкций с концентраторами напряжений
2.4. Применение метода в случае трещиноподобного дефекта

2.4.1. Метод расчета динамики нагрева металлоконструкции
2.4.2. Результаты модельных расчетов
2.4.3. Ограничения на скорость нагружения
2.4.4. Определение размера области концентрации напряжений
2.5. Анализ применения теплового метода для контроля металлических конструкций
Выводы по главе
Глава 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАЗРАБОТКИ И ВНЕДРЕНИЯ МЕТОДОВ И ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
ЗЛ. Разработка требований к методике и программноаппаратным средствам теплового контроля и диагностики технического состояния металлических конструкций
3.2. Разработка требований к методике и программноаппаратным средствам теплового контроля и диагностики технического состояния металлических конструкций
3.2.1. Быстрый алгоритм обнаружения аномалий
3.2.2. Разработка алгоритмов выделения аномальных участков
3.3. Разработка метода теплового контроля металлических конструкций
3.4. Разработка программно-аппаратных средств
Выводы по главе
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА И ВНЕДРЕНИЕ ТЕПЛОВОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ В УСЛОВИЯХ ЛАБОРАТОРИИ И РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
4.1. Статистические исследования характеристик дефектов, определение параметров типовых дефектов (имеющих наиболее большую вероятность существования), определение параметров минимальных дефектов
4.2. Экспериментальные исследования на натурных конструкциях в лабораторных условиях и реальных условиях эксплуатации
4.3. Проведение теплового контроля маталлических конструкций в реальных условиях эксплуатации
Выводы по главе 4 ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ ЛИТЕРАТУРА

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОМЕТРИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С КОНЦЕНТРАТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЙ
2.1. Постановка проблемы
При I нагружении металлоконструкций в местах концентрации напряжений может происходить пластическая деформация, сопровождающаяся выделением тепла [23-27]. При этом наличие областей пластической деформации может не влиять на безопасность эксплуатации всей конструкции [28]. Такая ситуация имеет место, например, в случае подъемных кранов, где областями концентрации напряжений являются сварные швы и стыки элементов крана. Кроме того, в случае трещиноподобных дефектов, когда напряжение сингулярно возрастает при приближении к вершине дефекта, область пластической деформации существует даже' при сколь угодно малых напряжениях в толще конструкции [28].
Распространение тепла в конструкции приводит к тому, что на ее поверхности возникает сложное распределение температурного поля [29]. Формально, зафиксировав это распределение и решив обратную задачу нестационарной теплопроводности [30], можно восстановить распределение источников тепла, а, следовательно, и определить положение и размер дефекта. Этот факт может быть положен в основу методики тепловизионной диагностики металлических изделий.