本發(fā)明涉及張力控制的,尤其是涉及一種基于張力儀的繩索拉伸張力控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、目前,繩索張力儀廣泛應(yīng)用于船舶、橋梁、建筑、礦山、油田等領(lǐng)域,其中,船舶領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛,包括懸掛貨物的繩索、鋼纜、錨鏈等都需要通過張力儀進行拉伸張力測試,用以確保船舶操作過程中的安全性能。
2、現(xiàn)有的張力儀對繩索拉伸張力的檢測方式通常是在繩索上施加拉力,并通過裝配在繩索上的張力儀獲取不同拉力作用下的繩索拉伸張力變化,從張力儀上讀取繩索的拉伸張力,結(jié)合繩索的額定拉伸張力閾值,通過檢測人員的人為比對判斷當前繩索的拉伸程度,但是,實際應(yīng)用中如同一船舶上可能會同時對多個型號的繩索進行拉伸張力檢測,且不同型號繩索的承受能力不同,人為隨機施加測試拉力的方式對繩索拉伸張力的測試準確性存在一定的誤差影響,存在有對繩索拉伸張力測試方式的進一步優(yōu)化空間。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了提高繩索拉伸張力的測試準確性,本技術(shù)提供一種基于張力儀的繩索拉伸張力控制方法及系統(tǒng)。
2、第一方面,本技術(shù)的上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
3、一種基于張力儀的繩索拉伸張力控制方法,包括:
4、對待檢測繩索進行持續(xù)加壓,通過張力儀獲取待檢測繩索的拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力;
5、獲取待檢測繩索在持續(xù)加壓過程中的拉伸量變化,結(jié)合對應(yīng)的拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,分析待檢測繩索的加壓負荷與拉伸張力的拉伸變化關(guān)系;
6、根據(jù)所述拉伸變化關(guān)系分析待檢測繩索的動態(tài)形變程度,結(jié)合恒定壓力下的靜態(tài)形變程度,構(gòu)建用于分析待檢測繩索的拉伸張力的繩索張力控制模型;
7、獲取待檢測繩索的實際掛靠負荷輸入所述繩索張力控制模型中分析當前掛靠負荷的實際形變,根據(jù)分析結(jié)果對待檢測繩索的拉伸張力進行調(diào)節(jié)控制處理。
8、通過采用上述技術(shù)方案,通過張力儀檢測持續(xù)加壓過程中的繩索拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,對繩索在不同拉伸壓力下的拉伸張力進行實時檢測,通過拉伸量變化與對應(yīng)的拉伸瞬態(tài)張力、拉伸臨界張力,進行加壓負荷與拉伸張力之間的拉伸變化關(guān)系分析,有助于提高加壓負荷與拉伸張力之間的變化關(guān)系分析關(guān)聯(lián)程度,并以持續(xù)加壓過程中的動態(tài)形變程度和恒定壓力對應(yīng)的靜態(tài)形變程度,構(gòu)建繩索張力控制模型,進一步提高繩索拉伸張力的控制便捷性,通過模型對實際掛靠負荷對應(yīng)的實際形變進行分析并對應(yīng)調(diào)節(jié)繩索拉伸張力,使繩索拉伸張力與實際掛靠負荷相對應(yīng),從而提高繩索拉伸張力的測試準確性。
9、本技術(shù)在一較佳示例中可以進一步配置為:所述獲取待檢測繩索在持續(xù)加壓過程中的拉伸量變化,結(jié)合對應(yīng)的拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,分析待檢測繩索的加壓負荷與拉伸張力的拉伸變化關(guān)系,具體包括:
10、獲取待檢測繩索在持續(xù)加壓過程中的加壓負荷和對應(yīng)的繩索拉伸量變化,構(gòu)建待檢測繩索在持續(xù)加壓過程中的加壓負荷與拉伸量變化之間的拉伸變化曲線;
11、根據(jù)所述拉伸變化曲線和拉伸過程中的拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,對待檢測繩索的拉伸張力進行分階處理,得到待檢測繩索的多階拉伸變化參數(shù);
12、根據(jù)所述多階拉伸變化參數(shù),對每個拉伸階段的拉伸變化進行獨立分析,得到待檢測繩索的加壓負荷與拉伸張力之間的拉伸變化關(guān)系。
13、通過采用上述技術(shù)方案,通過在持續(xù)加壓過程中的加壓負荷與對應(yīng)的繩索拉伸量變化,構(gòu)建持續(xù)加壓負荷與拉伸量變化之間的拉伸變化曲線,有助于直觀地觀察繩索拉伸數(shù)據(jù)變化,并結(jié)合拉伸過程中的拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,對待檢測繩索的拉伸張力進行分階處理,有助于通過多階拉伸變化參數(shù)對繩索拉伸過程中的復雜拉伸變化進行分階段分析,提高數(shù)據(jù)分析的精度,通過每個拉伸階段的拉伸變化的獨立分析,獲取加壓負荷與拉伸張力之間的拉伸變化關(guān)系,有助于提高拉伸變化關(guān)系的分析準確性。
14、本技術(shù)在一較佳示例中可以進一步配置為:所述根據(jù)所述拉伸變化關(guān)系分析待檢測繩索的動態(tài)形變程度,結(jié)合恒定壓力下的靜態(tài)形變程度,構(gòu)建用于分析待檢測繩索的拉伸張力的繩索張力控制模型,具體包括:
15、根據(jù)所述拉伸變化關(guān)系分析待檢測繩索在持續(xù)加壓狀態(tài)下的繩索形變程度,得到待檢測繩索的動態(tài)形變數(shù)據(jù);
16、在所述拉伸瞬態(tài)張力與拉伸臨界張力之間隨機選擇多個負載壓力值作為對照組,對待檢測繩索施加恒定壓力,并獲取待檢測繩索在恒定壓力下的靜態(tài)形變數(shù)據(jù);
17、將所述動態(tài)形變數(shù)據(jù)與所述靜態(tài)形變數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),對待檢測繩索的拉伸張力進行聯(lián)合分析,根據(jù)分析結(jié)果構(gòu)建待檢測繩索的繩索張力控制模型。
18、本技術(shù)在一較佳示例中可以進一步配置為:所述根據(jù)所述拉伸變化關(guān)系分析待檢測繩索的動態(tài)形變程度,結(jié)合恒定壓力下的靜態(tài)形變程度,構(gòu)建用于分析待檢測繩索的拉伸張力的繩索張力控制模型,還包括:
19、通過公式(1)表示繩索張力控制模型中的繩索張力變化關(guān)系,公式(1)如下所示:
20、
21、其中,表示待檢測繩索的拉伸張力控制參數(shù),σ(nf)表示在第n個壓力f作用下的繩索動態(tài)形變,表示繩索動態(tài)形變程度,表示繩索靜態(tài)形變程度,k表示繩索材料對拉伸張力的影響系數(shù),t表示恒定壓力f下的持續(xù)拉伸時間,t0表示在恒定壓力f作用下達到拉伸臨界張力的拉伸時間,σ(t)表示恒定壓力保持t時間下的繩索靜態(tài)形變。
22、通過采用上述技術(shù)方案,通過拉伸變化關(guān)系表現(xiàn)出來的繩索拉伸變化形態(tài),對繩索在持續(xù)加壓狀態(tài)下的繩索形變程度進行分析,將持續(xù)加壓下的繩索形變數(shù)據(jù)作為動態(tài)形變數(shù)據(jù),并在拉伸瞬態(tài)張力與拉伸臨界張力之間隨機選擇多個負載壓力值作為對照組,向繩索施加恒定壓力從而獲得繩索在和規(guī)定壓力下的靜態(tài)形變數(shù)據(jù),通過靜態(tài)形變數(shù)據(jù)與動態(tài)形變數(shù)據(jù)的相互結(jié)合,對繩索拉伸張力進行聯(lián)合分析,得到繩索張力控制模型,通過動態(tài)與靜態(tài)雙重結(jié)合分析提高模型的分析維度,提高繩索張力控制的準確性。
23、本技術(shù)在一較佳示例中可以進一步配置為:所述獲取待檢測繩索的實際掛靠負荷輸入所述繩索張力控制模型中分析當前掛靠負荷的實際形變,根據(jù)分析結(jié)果對待檢測繩索的拉伸張力進行調(diào)節(jié)控制處理,具體包括:
24、通過繩索張力控制模型分析當前掛靠負荷下的繩索實際形變,并結(jié)合繩索預設(shè)的繩索斷裂閾值,判斷繩索實際形變是否達到繩索斷裂張力;
25、根據(jù)繩索斷裂判斷結(jié)果,當繩索實際形變未達到繩索斷裂張力時,對待檢測繩索的拉伸張力進行拉伸松緊度調(diào)節(jié);
26、當繩索實際形變達到繩索斷裂張力時,結(jié)合相鄰繩索對待檢測繩索的掛靠負荷進行負荷分擔調(diào)節(jié)。
27、通過采用上述技術(shù)方案,結(jié)合繩索張力控制模型對當前掛靠負荷下的繩索實際形變進行分析,并結(jié)合繩索預設(shè)的繩索斷裂閾值對當前實際形變是否達到繩索斷裂張力進行判斷,從而減少繩索掛靠貨物時突然斷裂的風險,并在繩索實際形變未達到繩索斷裂張力時,對待檢測繩索的拉伸張力進行拉伸松緊度調(diào)節(jié),以便于適應(yīng)不同掛靠負荷的拉伸需求,在繩索實際形變達到繩索斷裂張力時,結(jié)合相鄰繩索對掛靠負荷進行負荷分擔調(diào)節(jié),降低待檢測繩索的掛靠負擔,從而降低繩索斷裂風險,提高繩索使用安全性。
28、第二方面,本技術(shù)的上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
29、一種基于張力儀的繩索拉伸張力控制系統(tǒng),包括:
30、數(shù)據(jù)采集模塊,用于對待檢測繩索進行持續(xù)加壓,通過張力儀獲取待檢測繩索的拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力;
31、數(shù)據(jù)分析模塊,用于獲取待檢測繩索在持續(xù)加壓過程中的拉伸量變化,結(jié)合對應(yīng)的拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,分析待檢測繩索的加壓負荷與拉伸張力的拉伸變化關(guān)系;
32、模型構(gòu)建模塊,用于根據(jù)所述拉伸變化關(guān)系分析待檢測繩索的動態(tài)形變程度,結(jié)合恒定壓力下的靜態(tài)形變程度,構(gòu)建用于分析待檢測繩索的拉伸張力的繩索張力控制模型;
33、數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)模塊,用于獲取待檢測繩索的實際掛靠負荷輸入所述繩索張力控制模型中分析當前掛靠負荷的實際形變,根據(jù)分析結(jié)果對待檢測繩索的拉伸張力進行調(diào)節(jié)控制處理。
34、通過采用上述技術(shù)方案,通過張力儀檢測持續(xù)加壓過程中的繩索拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,對繩索在不同拉伸壓力下的拉伸張力進行實時檢測,通過拉伸量變化與對應(yīng)的拉伸瞬態(tài)張力、拉伸臨界張力,進行加壓負荷與拉伸張力之間的拉伸變化關(guān)系分析,有助于提高加壓負荷與拉伸張力之間的變化關(guān)系分析關(guān)聯(lián)程度,并以持續(xù)加壓過程中的動態(tài)形變程度和恒定壓力對應(yīng)的靜態(tài)形變程度,構(gòu)建繩索張力控制模型,進一步提高繩索拉伸張力的控制便捷性,通過模型對實際掛靠負荷對應(yīng)的實際形變進行分析并對應(yīng)調(diào)節(jié)繩索拉伸張力,使繩索拉伸張力與實際掛靠負荷相對應(yīng),從而提高繩索拉伸張力的測試準確性。
35、第三方面,本技術(shù)的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
36、一種計算機設(shè)備,包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述基于張力儀的繩索拉伸張力控制方法的步驟。
37、第四方面,本技術(shù)的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
38、一種計算機可讀存儲介質(zhì),所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述基于張力儀的繩索拉伸張力控制方法的步驟。
39、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
40、1、通過張力儀檢測持續(xù)加壓過程中的繩索拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,對繩索在不同拉伸壓力下的拉伸張力進行實時檢測,通過拉伸量變化與對應(yīng)的拉伸瞬態(tài)張力、拉伸臨界張力,進行加壓負荷與拉伸張力之間的拉伸變化關(guān)系分析,有助于提高加壓負荷與拉伸張力之間的變化關(guān)系分析關(guān)聯(lián)程度,并以持續(xù)加壓過程中的動態(tài)形變程度和恒定壓力對應(yīng)的靜態(tài)形變程度,構(gòu)建繩索張力控制模型,進一步提高繩索拉伸張力的控制便捷性,通過模型對實際掛靠負荷對應(yīng)的實際形變進行分析并對應(yīng)調(diào)節(jié)繩索拉伸張力,使繩索拉伸張力與實際掛靠負荷相對應(yīng),從而提高繩索拉伸張力的測試準確性;
41、2、通過在持續(xù)加壓過程中的加壓負荷與對應(yīng)的繩索拉伸量變化,構(gòu)建持續(xù)加壓負荷與拉伸量變化之間的拉伸變化曲線,有助于直觀地觀察繩索拉伸數(shù)據(jù)變化,并結(jié)合拉伸過程中的拉伸瞬態(tài)張力和拉伸臨界張力,對待檢測繩索的拉伸張力進行分階處理,有助于通過多階拉伸變化參數(shù)對繩索拉伸過程中的復雜拉伸變化進行分階段分析,提高數(shù)據(jù)分析的精度,通過每個拉伸階段的拉伸變化的獨立分析,獲取加壓負荷與拉伸張力之間的拉伸變化關(guān)系,有助于提高拉伸變化關(guān)系的分析準確性;
42、3、通過拉伸變化關(guān)系表現(xiàn)出來的繩索拉伸變化形態(tài),對繩索在持續(xù)加壓狀態(tài)下的繩索形變程度進行分析,將持續(xù)加壓下的繩索形變數(shù)據(jù)作為動態(tài)形變數(shù)據(jù),并在拉伸瞬態(tài)張力與拉伸臨界張力之間隨機選擇多個負載壓力值作為對照組,向繩索施加恒定壓力從而獲得繩索在和規(guī)定壓力下的靜態(tài)形變數(shù)據(jù),通過靜態(tài)形變數(shù)據(jù)與動態(tài)形變數(shù)據(jù)的相互結(jié)合,對繩索拉伸張力進行聯(lián)合分析,得到繩索張力控制模型,通過動態(tài)與靜態(tài)雙重結(jié)合分析提高模型的分析維度,提高繩索張力控制的準確性。