随机载荷作用下的起重机械会引起结构疲劳损伤,当疲劳损伤累积达到极限会导致结构发生破坏,带来严重的安全事故和经济损失。研究轨道门式起重机热点区应力监测技术,进行整机疲劳损伤预测,对起重机械的安全管理和运行维护有着指导性意思。疲劳损失的分析是一个基于结构载荷谱的数据计算过程。疲劳载荷谱的选取直接关乎于疲劳寿命预测的可靠性。本文通过应力监测技术的研究,基于监测点的选取、监测方向的确定和监测手段的运行,从根本上弱化应力数据采集的不稳定性,从数学的角度提高疲劳寿命预测的可靠性。主要工作内容有:1)疲劳监测位置的确定。根据起重机事故统计和金属损伤模式研究,利用模糊识别法对常见的疲劳裂纹结构进行综合风险评价,确定高风险焊缝易裂区。再运用检测手段,实现高风险焊缝的材料性能的多尺度计算。最终实现易裂区危险点的确定,即监测点的确定。2)定向监测技术的研究。单点应力状态复杂多变,利用直角应变花的原理测应力,可准确描述单点状态。基于Monte-Carlo方法的数据处理,能有效的在概率模型中确定主应力方向,即单点裂纹起裂方向。运用光纤光栅传感器,即可实现单点的应力监测。3)起重机的疲劳损伤研究。讨论了起重机械的运行模式和金属疲劳类型,确定运用名义应力法对起重机疲劳寿命预测过程进行分析。对应力工作谱进行信号预处理、雨流计数等一系列步骤,最终实现基于线性累计损伤的疲劳计算。4)疲劳监测的工程应用。对轨道门式起重机构建应力监测系统,分析疲劳损伤当量,实现整机安全状态级别的确定。