缆索检测机器人检测系统设计（开题报告）.doc

毕业设计（论文）开题报告
缆索检测机器人检测系统设计
1、课题的目的及意义
1.1目的与意义：
缆索是斜拉桥的主要承重部分,其造价约占全桥造价的25 %～30 %。缆索是由若干根单丝采用不同的形式集合而成的，各单丝的强度收材料均质性和下料长度影响，其初应力很难完全相同，缆索的拉力也不可能均匀分配给各根单丝。这样，缆索受拉时，索中钢丝受力最大，强度最小的那一根将首先断裂。过去建成在用的诸多斜拉桥等采用缆索的大型建筑结构，一旦索中钢丝开始逐根断裂，缆索的强度也很快达到极限，如果某一根缆索突然断裂，则很可能导致整体结构遭到毁灭性的破坏。另外，聚乙烯护套发生局部开裂，则长期暴露在大气中的缆索经风吹日晒雨淋及振动将不可避免出现缺陷，严重影响整体结构的安全。因此，对缆索进行定期检测对保证桥梁的安全承载和使用寿命都是非常重要的。
与通常的钢丝绳检测相比,斜拉索检测具有如下特点:
a. 斜拉索直径大。一般都大于60mm;
b. 斜拉索外部包有防腐护套。　如何在不损伤护套的情况下, 定量检测与评价斜拉索承力钢丝的状况, 是斜拉索检测不同于其它钢丝绳检测的难点;
c. 斜拉索都是静止状态。根据钢丝绳电磁检测原理, 检测传感器与绳索必须有相对运动, 才能检测出绳索状态, 这就要求爬行机构带动传感器沿斜拉索进行运动, 以实现检测;
d. 检测工作任务量大。一座斜拉桥至少有上百根斜拉索, 而且要进行100% 检测, 这就要求设计的检测系统具有安装、拆卸快捷方便的特点, 从而提高检测效率。
本课题研究的主要目的是完成缆索检测系统设计的问题，目前，越来越多的斜缆索桥都将缆索检测系统设计的问题列为桥体设计的头等重要问题，这就为我们的研究提供了应用的空间。
1.2 国内外的研究现状：
至今对缆索的检查和维护方式还较落后,在风吹雨淋日晒的桥面高空,一般仍需施工人员亲手作业。德国约于1970 年开始将能够同时检查局部缺陷和测量金属横截面面积缩小的电磁设备用于检查桥梁的缆索,利用卷扬机使设备沿缆索移动,记录测试数据或储存以作分析;我国近年也考虑了斜拉索的断丝、锈斑检测,利用卷扬机拖动小车搭载钢丝检测传感器,但仅能检测较短的缆索。目前也在尝试用激光超声检测技术对缆索进行检测。
总结以往的研究成果，得出缆索缺陷定量检测装置如图1 所示[1]。