QTZ80型塔式起重機靜動強度分析與動力學特性研究.pdf

1、建筑行業(yè)的高速發(fā)展帶動了工程機械制造業(yè)的迅速增長，作為一種具有水平運輸和垂直運輸能力的工程機械產(chǎn)品，塔式起重機在建筑行業(yè)中起著至關重要的作用。然而，由于設計、裝配、焊接等制造工藝的影響，以及在服役過程中的違規(guī)操作，導致近年來塔式起重機倒塌事故時有發(fā)生。如何設計出一款集經(jīng)濟與安全為一體的塔式起重機，成為設計者們追求的目標。隨著科學技術的發(fā)展，理論分析、試驗技術以及有限元數(shù)值模擬已廣泛應用于塔式起重機設計計算。
　　本文以QTZ80型

2、塔式起重機為研究對象，在理論分析基礎上，采用截面內力分析方法，應變測試、模態(tài)測試等試驗測試方法以及有限單元數(shù)值模擬分析方法，對該型塔式起重機開展各工況下的靜態(tài)應力分析，以及臂尖吊載工況下的動態(tài)應力分析和動力學特性分析。得到結論如下：
　　1.各工況下靜態(tài)應變測試數(shù)據(jù)表明，在塔式起重機的弦桿應力分布中，主要以軸向應力為主，彎曲應力和剪切應力為次要應力，該結論可為理論分析和有限元數(shù)值模擬中關于弦桿的應力計算提供基礎；動態(tài)應變測試結果表

3、明，塔式起重機起吊瞬間，其各部件均存在不同的動載放大系數(shù)，其中以起重臂的動載放大系數(shù)值最大，塔頂及拉桿次之，塔身最小，該結論可為其動強度分析提供參考。
　　2.對比各工況下試驗測試、理論分析以及有限元數(shù)值模擬的負載應力計算結果，發(fā)現(xiàn)三者負載應力結果均相吻合，且以有限元數(shù)值模擬與試驗測試兩者結果最為接近，而理論分析與其余兩者結果的誤差主要集中在起重臂的計算上，表明在理論分析中，由于模型簡化導致塔式起重機起重臂的理論計算存在一定誤差。

4、
　　3.比較各工況下理論分析與有限元數(shù)值模擬滿載應力計算結果，發(fā)現(xiàn)兩者的滿載應力計算結果方差比負載應力計算結果方差偏大；由于有限元模型更接近實際結構，有限元分析與試驗測試兩者結果最為接近，表明采用有限元分析方法相比理論分析方法，計算結果精度更高，可為塔式起重機強度設計提供技術支持。
　　4.采用FFT快速傅立葉變換對臂尖吊載工況下卸載瞬間的振動測試結果進行模態(tài)辨識，結果發(fā)現(xiàn)QTZ80型塔式起重機主要以前三階振動頻率為主。在