孫睿楠

摘 要：眾所周知，我國自從加入世貿(mào)組織之后，我國經(jīng)濟(jì)與國際間的交流互動(dòng)越來越緊密，并且促使了我國對外進(jìn)出口貿(mào)易額呈現(xiàn)出逐年增長的狀態(tài)，這對于我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水準(zhǔn)具有重大積極的推動(dòng)作用。而港口作為我國與國際間進(jìn)出口貿(mào)易往來的重要通道，其相關(guān)港口機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性將直接關(guān)乎著我國的對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易水平，需要引起相關(guān)港口管理部門的高度重視。因此，本文就將重點(diǎn)圍繞港口機(jī)械設(shè)備的特性進(jìn)行分析與總結(jié)，并進(jìn)一步闡述影響港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素和港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，提供一些參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：港口 機(jī)械機(jī)構(gòu) 穩(wěn)定性 設(shè)計(jì)

中圖分類號：U653.92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（c）-0095-02

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的提高和電氣自動(dòng)化時(shí)代的到來，港口機(jī)械機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性越來越受到企業(yè)的關(guān)注。而當(dāng)前，大部分的港口機(jī)械都包含岸橋、起重機(jī)、裝船機(jī)、卸船機(jī)以及堆取料機(jī)等部件，這類大型機(jī)械設(shè)備都擁有一些特殊性能，同時(shí)對港口的運(yùn)輸和載貨能力起著非常關(guān)鍵的作用，需要不斷提升港口機(jī)械的穩(wěn)定性能，以保證機(jī)械設(shè)備的自控效果。那么接下來，本文就將重點(diǎn)圍繞港口機(jī)械設(shè)備的特性進(jìn)行總結(jié)與分析，進(jìn)而具體探究影響港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要因素和港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，以求不斷提升機(jī)械設(shè)備的工作質(zhì)量和效率。

1 港口機(jī)械設(shè)備的特性

港口機(jī)械設(shè)備的特性主要分為3個(gè)層面：一是隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，為港口機(jī)械設(shè)備中運(yùn)用自動(dòng)化設(shè)備創(chuàng)造了必要條件，同時(shí)為滿足和保障港口的生產(chǎn)需求和運(yùn)載能力，強(qiáng)化港口機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度也是必不可少的。二是隨著現(xiàn)代港口技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，新舊機(jī)械設(shè)備的交替情況越來越頻繁，需要港口機(jī)械設(shè)備的相關(guān)功能性和工作效率得到提升。三是因?yàn)楦劭谥苓叺淖匀画h(huán)境復(fù)雜多變，且多為露天作業(yè)，所以要求港口在進(jìn)行對外貿(mào)易時(shí)，其機(jī)械設(shè)備的耐堿性、耐酸性以及耐壓和耐撞性都要有所提高。

2 港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響因素分析

2.1 管理因素

港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的首要因素為管理因素，港口機(jī)械設(shè)備的管理工作將直接影響著設(shè)備的工作效率和使用壽命，如果不能落實(shí)好相應(yīng)的管理工作，可能會(huì)致使設(shè)備提前老化或者提升故障率，從而影響機(jī)械機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性能。現(xiàn)階段很多港口機(jī)械管理缺乏相應(yīng)有效的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和維修規(guī)范，致使港口機(jī)械在使用進(jìn)程中得不到有效護(hù)理和維修，除此以外，港口機(jī)械設(shè)備的管護(hù)人員的綜合素質(zhì)水平參差不齊，且對機(jī)械設(shè)備的維護(hù)和管理意識(shí)不足，也會(huì)影響港口機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性能，甚至可能會(huì)導(dǎo)致港口機(jī)械設(shè)備中存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 工況因素分析

港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的第二個(gè)主要因素為工況因素，工況因素具體指的是港口機(jī)械設(shè)備周邊的環(huán)境因素，諸如機(jī)械設(shè)備在進(jìn)行港口貨物裝卸時(shí)，會(huì)受到貨物種類的化學(xué)物理性質(zhì)的影響，包含對機(jī)械機(jī)構(gòu)的化學(xué)腐蝕、載荷、電磁波以及電化學(xué)腐化等要素的影響，從而影響整體機(jī)械設(shè)施的穩(wěn)定性。通常來說，由于港口機(jī)械的載荷大且使用周期較長，運(yùn)載對象和周邊環(huán)境都會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。與此同時(shí)，還需考慮好港口機(jī)械設(shè)備的疲勞能力，針對具體設(shè)備的腐蝕抵抗性和力學(xué)性能進(jìn)行不同的具體分析。

2.3 氣候因素分析

港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響的第三個(gè)主要因素為氣候因素，我國絕大部分的港口機(jī)械設(shè)備都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電氣化，并且電氣化的機(jī)械容易受到氣候環(huán)境、空氣濕度的影響，且不同氣候環(huán)境對電子設(shè)備的影響程度也會(huì)呈現(xiàn)差異性。諸如，氣壓因素會(huì)影響氣缸設(shè)備的正常運(yùn)作，空氣污染嚴(yán)峻的區(qū)域則會(huì)影響可視化設(shè)備的正常定位。我們知道，港口地區(qū)的海面空氣濕度大，且空氣含鹽量較高，需要相關(guān)港口管理部門應(yīng)根據(jù)各港口的具體氣候因素，確定影響機(jī)械機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性的量化體系。

3 港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)

3.1 基于疲勞損傷累積理論與應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論可靠性校核

港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的首要舉措便是要基于疲勞損傷累積理論與應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論進(jìn)行可靠性校核。進(jìn)行機(jī)械機(jī)構(gòu)的可靠性校核主要包括靜強(qiáng)度可靠性校核和疲勞強(qiáng)度兩點(diǎn)，相關(guān)管理技術(shù)人員在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性操作設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)這兩點(diǎn)來進(jìn)行綜合的考量，并在操作強(qiáng)度校核時(shí)，還要保障港口機(jī)械穩(wěn)定程度滿足最低限度的載荷組合工況，同時(shí)可以適當(dāng)通過應(yīng)力強(qiáng)度干涉理論JC算法進(jìn)行計(jì)算。

3.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的載荷仿真

港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的第二個(gè)重要舉措便是要基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行載荷仿真，相關(guān)管理部門還要在港口結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)時(shí)，明確相應(yīng)的載荷譜，具體方法有仿真法和實(shí)測法兩種，如果全部依托實(shí)測法，不僅會(huì)造成大量物力、人力以及財(cái)力的流失浪費(fèi)，還會(huì)增長檢測周期，致使數(shù)據(jù)利用率偏低。而如果全部依托仿真法，則又會(huì)與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)，存在與實(shí)物間的巨大誤差，致使檢測結(jié)果不夠精準(zhǔn)。所以載荷仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這種技術(shù)能夠?qū)?shí)測法與仿真法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，具體操作原理為：首先，對港口機(jī)械機(jī)構(gòu)的危險(xiǎn)部件進(jìn)行實(shí)測，將檢驗(yàn)出的應(yīng)力時(shí)間歷程作為網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)的訓(xùn)練指標(biāo)，并建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)載荷仿真模型。其次，在網(wǎng)絡(luò)仿真模型中鍵入機(jī)械設(shè)備的幅度、重量以及結(jié)構(gòu)尺寸等內(nèi)容，通過相應(yīng)的應(yīng)力時(shí)間歷程運(yùn)算出具體的仿真結(jié)果。最后，將實(shí)測結(jié)果邀請?jiān)O(shè)計(jì)機(jī)械專家進(jìn)行綜合評鑒。通過此舉不僅能降低實(shí)測的工作量，又能提升高仿真測量的精準(zhǔn)性與合理性，為后續(xù)運(yùn)載工作提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 基于反求工程及優(yōu)化方法的可靠性設(shè)計(jì)

港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的第三個(gè)重要舉措便是要基于反求工程以及優(yōu)化方法進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，指的是相關(guān)管理部門在進(jìn)行箱型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)時(shí)，要對機(jī)械的長寬高和壁厚作為重要參數(shù)進(jìn)行測量，同時(shí)在設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格依照工程結(jié)構(gòu)的制造需求，可將方差限定值成比例的一組作為不獨(dú)立變量，從而使實(shí)際的獨(dú)立變量保持在4個(gè)，然后將方差考慮進(jìn)來，這樣就能在具體求解時(shí)借助好優(yōu)化設(shè)計(jì)的辦法。我們知道，可靠度最大為1，每增大一點(diǎn)都會(huì)帶來結(jié)構(gòu)截面尺寸的大幅度增加，因此一味探究可靠度的最大值并不是合情合理的選取。同時(shí)可以將可靠度與截面積作為最大優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，這樣就能夠防止一味追求可靠性而忽略經(jīng)濟(jì)性的問題，這類方法可以稱作是經(jīng)濟(jì)可靠度。港口機(jī)械機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性將直接關(guān)乎到港口的經(jīng)濟(jì)利益，也將影響著港口工作人員的身心健康，需要相關(guān)管理部門在進(jìn)行港口機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)將機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)研討的對象，同時(shí)對機(jī)械結(jié)構(gòu)中容易發(fā)生的故障問題進(jìn)行及時(shí)的優(yōu)化處理，并依據(jù)港口機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行實(shí)際情況，對相關(guān)機(jī)械設(shè)備的抗腐蝕性能和力學(xué)性能進(jìn)行綜合的改良，從而在根本上提升港口工程的質(zhì)量和效率。

4 結(jié)語

根據(jù)上述分析可以看出，相關(guān)港口機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性將直接關(guān)乎著我國的對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易水平，同時(shí)對港口的運(yùn)輸和載貨能力起著非常關(guān)鍵的作用，需要相關(guān)管理部門不斷提升港口機(jī)械的穩(wěn)定性能，以保證機(jī)械設(shè)備的自控性能。具體可以通過可靠性校核、載荷仿真技術(shù)以及優(yōu)化方法的可靠性設(shè)計(jì)來輔助進(jìn)行改良，只要相關(guān)港口技術(shù)管理人員不斷深化探究、認(rèn)真創(chuàng)新，我們就有理由相信，我國的港口機(jī)械機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)一定會(huì)朝著更為科學(xué)和完備的方向進(jìn)行發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜萍，朱振民.港口機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2016（2）：91-92.

[2] 劉濤，嚴(yán)瑩.液壓油污染在線監(jiān)測研究[J].硅谷，2011（11）：99.

[3] 崔巍.筑路機(jī)械設(shè)備的使用與管理淺析[J].中小企業(yè)管理與科技，2011（24）：38.

[4] 王海龍，張華.淺談加強(qiáng)公路施工機(jī)械設(shè)備的管理[J].黑龍江科技信息，2011（6）：291.