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起重装备为现代建设提供了巨大的便捷和高效的服务,已成为工业经济建设中不可缺少的重要起重运输设备。然而起重装备在使用过程中一旦出现事故,往往会造成惨重的财产损失甚至人员伤亡,社会影响及其恶劣。由于服役时间长且作业环境恶劣,起重装备在使用的过程中容易出现疲劳裂纹。然而,裂纹是起重装备金属结构最危险的损伤模式之一,由于裂纹扩展从而导致结构疲劳失效和断裂的事件时有发生。因此,研究合理的健康监测技术对起重装备实施裂纹监测对保障起重装备的安全可靠运行具有重大意义。基于主动Lamb波的结构疲劳裂纹监测技术具备对微小裂纹监测灵敏度高、适用范围广、抗环境干扰能力强、信号采集和处理方法简便快捷等优点,具有巨大的应用价值。为提高起重装备的安全程度、防止事故的发生并为疲劳裂纹监测提供技术支撑,本文针对基于Lamb波的起重装备疲劳裂纹监测技术进行了研究,主要研究内容如下:(1)通过相关文献检索和调研,了解了起重装备疲劳裂纹的危害及国内外现有的检测与测试技术,表明起重装备疲劳裂纹监测的重要性;对Lamb波疲劳裂纹监测的国、内外研究情况进行对比分析,阐述了对研究基于Lamb波的起重装备疲劳裂纹监测技术的必要性。(2)在学习Lamb波的基本理论基础上,从弹性动力学角度给出Lamb波的传播模型,以及Lamb波的群速度和相速度的求解方程,并得到Lamb波的频散特性,并进一步详细研究了Lamb波的激励方法。(3)根据起重机腹板材料参数和几何参数,建立有限元仿真模型并进行Lamb波信号传播特性的数值模拟,通过对Lamb波信号的分析研究,证实了Lamb波疲劳裂纹模拟计算结果的正确性。同时通过仿真结果对比模型缺陷,进一步验证了Lamb波疲劳裂纹监测的理论结果,并且为实验研究中Lamb波信号激励参数设置提供了依据。(4)集成了一套基于Lamb波的起重装备疲劳裂纹监测实验系统。阐述了各子系统的功能和选择原则,详细介绍了压电传感器的工作原理和主要性能、确定椭圆定位法为缺陷诊断技术。(5)搭建了基于Lamb波的起重装备疲劳裂纹监测系统,根据疲劳裂纹缺陷检测实验,验证了该系统对疲劳裂纹检测的可行性和准确性,为基于Lamb波的起重装备疲劳裂纹监测系统的工程应用提供实验依据和技术支撑。