基于贝叶斯网络的桥式起重机结构健康状态评价方法研究

作     者：郭皓 

作者单位：太原科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：高崇仁

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：桥式起重机结构 健康指标 贝叶斯网络 健康评价模型 

摘      要：桥式起重机(简称“桥机)广泛应用于车间、仓库,在工业生产中使用率较高。然而,桥机由于工作环境差、操作频繁,故障率往往较高,安全事故时有发生。作为特种设备的一种,桥式起重机一旦发生事故轻则影响生产,造成经济损失,重则设备损坏,造成人身伤亡,给人们的生命和财产安全带来巨大危害。研究发现:引发桥机事故的原因主要有两个,一是主观因素,主要是由于人员的操作不当;二是客观也是主要因素,在于桥机金属结构在设计、制造及使用时难免存在未完全按规范进行,定期的维保也不到位,导致设备带“病运行,带来安全隐患。鉴于桥机结构的重要性,对桥机结构进行有效评价尤为重要,现行方法也较多。本文提出构建桥机结构健康状态评价体系的概念,根据桥式起重机金属结构的失效机理及外界影响因素,确定健康指标,以现有桥机设计规范为蓝本确定健康指标的评定准则,以贝叶斯网络表达不确定知识,并对不确定性知识进行推理的能力为理论基础,建立基于BN的桥式起重机结构健康状态评价模型。结合桥机结构的外观信息、应力信息和专家知识经验,以此计算各健康指标的条件概率,并集结诸多专家知识准则来进行整个评价模型的条件概率更新,最后利用GeNIe贝叶斯网络计算模型边缘概率,通过概率值大小可实现对系统安全性地预测,评价桥式起重机的健康状态等级。由此可见,桥机结构的健康状态评价是桥机结构定检、维修的基础,对于保障桥式起重机结构的安全使用具有极其重大的意义。