大型起重机械是目前使用最广泛的大型特种设备之一,其在社会生产中扮演着无可替代的角色。随着我国改革开放的不断深入,经济得到快速的发展,基础设施建设也在不断加强,在一些大型项目中对大型起重机械的需求也随之加大。随着大型起重机械的负荷越来越重,这就使安全事故发生的概率越来越高。大型起重机械由于局部位置长期受到载荷的交变作用,且现场的工作环境也比较恶劣,因此容易造成一些损伤缺陷。如果不对其进行损伤监测就可能造成一些严重的安全事故。由于声发射对金属材料的结构变化、金属早期裂缝的产生和扩展的敏感性,因此声发射技术非常适合对大型起重机械局部损伤进行监测。目前声发射技术在对大型起重机械局部损伤监测的应用还不是非常的成熟,而且对声发射信号源的特征与识别认识的也不够清楚。基于上述原因展开了本课题的研究工作。本文具体的研究工作主要包括以下几方面:针对目前起重机静态停歇检测的不足之处,提出使用声发射技术对大型起重机械局部损伤进行光纤传输远距离实时检测,对声发射检测系统进行研究,研制声发射光纤信息采集系统。设计了信号传输对比试验。第一组实验:比较电缆的短距离传输和长距离传输,发现随着电缆传输距离越来越远采集的信号衰减的越来越严重,已经到了无法判断声发射源活性的地步。第二组实验:通过对比光纤的短距离传输和长距离传输,发现长距离光纤传输过来的声发射信号和对距离采集到的声发射信号吻合的非常好(同一组实验是在相同条件下进行的)。这表明使用光纤取代电缆进行远距离传输声发射信号是可行的。设计钢材拉伸实验,模拟起重机械结构损伤。通过对大型起重机械常用的Q235钢材进行拉伸的声发射监测实验,钢材在拉伸的过程中主要经历了线弹性变性阶段、塑性屈服阶段、强化阶段、颈紧缩阶段和断裂等。通过对各阶段的信号特征参数变化的敏感性进行研究,分析频域信号图,分离出噪声信号和声发射信号。现场实验,通过对门式起重机运行状态下,横梁等应力集中区进行检测,采集声发射信号,并对信号实时分析,正确判断起重机的机构损伤情况。通过对声发射光纤信息采集的研究,加深了对大型起重机械声发射源的了解,为大型起重机械局部损伤远程监测提供实验基础,对声发射在相关领域的应用起到了积极的作用,对起重机的安全运行起到预防作用。