塔式起重機動力特性分析及在結構預警中的應用研究.pdf

1、塔式起重機是一種廣泛應用于建筑、礦山、工業(yè)等領域的施工機械。塔機工作時各機構頻繁地起動或制動，這將引起結構強烈的振動和沖擊，并產生持續(xù)的衰減振動，其振動嚴重影響塔機的工作性能，會導致結構疲勞破壞。根據(jù)前人的研究成果知，對塔機最危險的工況是從地面急速起升重物，這種工況會產生較大的動力載荷。針對載荷急速離地起升過程進行研究，分析塔機結構體系在起升動載荷激勵下的動力特性。
　　 塔式起重機是一種風險性大、事故率高的機械設備。金屬結構是

2、塔機的主要組成部分，決定著塔機的工作安全性和可靠性。在塔機事故原因中，近一半的事故是由于金屬結構損傷破壞引起的。因此，如何避免和及時發(fā)現(xiàn)并排除塔機的故障或隱患，使塔機具有感知和信息處理能力，對故障和安全隱患進行自動報警，從而提高其運行的可靠性，這已成為業(yè)內非常關注的焦點問題。
　　 本文以小車變幅塔機為研究對象，研究了有限元建模的方法，根據(jù)塔機的結構特點用ANSYS建立了塔機整體結構有限元模型，模擬了結構的完好狀況和不同的損傷狀

3、況，對完好及損傷狀態(tài)下塔機整體結構進行了模態(tài)分析，確定了結構的振動特性，并對結構損傷前后的固有頻率及振型進行了比較。
　　 針對吊重離地起升過程進行研究，首先分析塔機結構在起升動載荷激勵下的動態(tài)過程及變形情況，根據(jù)機械動力學理論建立了塔機吊重離地起升時的動力學模型，求解了離地起升過程中的動態(tài)激勵。然后將此激勵旌加于塔機結構，進行了完好狀態(tài)和損傷狀態(tài)下塔機的動力學求解，求取了塔機結構在完好及損傷狀態(tài)下的動力特性。
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