一、项目简介

起重机械作为工业基础设备，广泛应用于核电站、航空航天、冶金、造船、水利水电、市政工程建设、交通运输、石油化工等国民经济的各个领域。随着我国的经济建设不断发展，各种大型工程新建与改扩建，我国起重机械制造规模和在用数量都在持续飞速增长，截止到年底，我国在用起重机械共有.02万台，制造量、保用量均居于世界第一位，其中大部分的起重机械都已服役多年，有不少都是“带病”运行，留下了大量安全隐患，导致起重机械安全事故时有发生，造成人员伤亡与重大经济损失。为保证和提高起重机械作业的安全性，减少事故的发生，杜绝带病作业的起重机，对在役起重机的安全评估就显得尤为重要。而安全评估的内容会涉及到方方面面，既与产品过往作业历史、事故故障、当前作业状态及可能潜在的危险等方面有关，又与产品设计、制造、使用等多重因素关联。

此外，针对测量中的轮压测试、结构动态刚性测试等难点问题，创新性地开发了基于动态应力检测的轮压测试分析方法和基于电磁感应的起重机械金属结构动态刚性测试方案实现了对轮压和动刚度的安全、方便、有效测量。针对剩余寿命评估国内外的各种理论较为繁杂且可操作性差的问题，采用了线性累积损伤理论进行剩余寿命估算，并且从机械零件、机构、结构件、整机分别给出了剩余寿命估算的方法及流程。

而且本项目对于我国起重机械安全评估工作的开展具有重大指导意义和巨大推动作用，对保证和提高起重机械作业的安全性，减少起重机械事故，保障人民生命财产安全具有重大意义。

二、主要科技创新

1、立项背景：

对于金属结构的安全评估技术的研究,美国、德国、法国和俄罗斯等国在这一领域的工作开展己久，并有多项科研成果公布，这些成果在汽车、航空、压力容器等工业领域有成功的应用。国内外的研究对象、方法、手段大致相当。国内一些高校和研究院所就诊断方法与控制技术开展了不少有益的研究，如对焊接裂纹预测及诊断建立了知识库，并运用专家系统就水电站高压岔管的裂纹进行分析；用有限元法对应力进行分析，用Miner线性积累损伤理论及蒙特卡罗法对其疲劳寿命进行预测；利用可靠性中的“应力-强度干涉理论”，通过对应力循环的等效变换及随机载荷历程的数据处理,实现了疲劳强度的可靠性设计计算。

在起重机械安全评估领域，虽然其他领域的成功应用的各类安全评估理论在该领域都有应用研究，但大多停留在理论层面，可操作性差，导致在实际操作上应用不多，少量的一些应用也缺乏系统性和全面性，无法取得行业和市场的认可。

而我国起重机械在用规模巨大，截止到年底，我国在用起重机械共有.02万台，居世界第一位，其中大部分的起重机械都已服役多年，有不少都是“带病”运行，留下了大量安全隐患，导致起重机械安全事故时有发生，造成人员伤亡与重大经济损失。为保证和提高起重机械作业的安全性，减少事故的发生，杜绝带病作业的起重机，对在役起重机的安全评估就显得尤为重要。而安全评估的内容会涉及到方方面面，既与产品过往作业历史、事故故障、当前作业状态及可能潜在的危险等方面有关，又与产品设计、制造、使用等多重因素关联，因此，急需建立规范、通用的安全评估方法理论体系，选取能够反映起重机械安全状况的量，实现对其有效测量，并通过测量的结果及检查的结论，分析起重机械的安全状况，给出使用建议，从而保证产品的安全使用，行业的健康发展。

2、详细技术内容：

首先确定了以相对成熟，且应用较多的线性累积损伤理论为开展安全评估的理论基础，为了保证该理论在起重机械安全评估实践中可操作性，建立了一套全面、系统的评估规范，将起重机械的安全评估分为现状评估、预测评估和综合评估三个部分，给出了如下图所示的安全评估规范流程。

对于流程中的每一个环节都给出了具体的操作要求，包括：技术档案审查应审核的技术文件及记录；现场检查需要

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