焊接桁架動(dòng)態(tài)特性分析與裂紋診斷方法研究.pdf

1、焊接桁架作為一種重要的機(jī)械承載結(jié)構(gòu)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑中，由于受長(zhǎng)期機(jī)械載荷、環(huán)境溫度和各類腐蝕條件的影響，其在裝配使用過(guò)程中會(huì)不可避免地存在安全問(wèn)題。目前，焊接桁架使用安全的潛在威脅主要是裂紋，裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展將會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的斷裂，造成生命財(cái)產(chǎn)的損傷。因此，本文以焊接的角鋼桁架為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析，并研究了其裂紋診斷方法。
　　對(duì)焊接桁架進(jìn)行實(shí)體建模，利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)其進(jìn)行靜動(dòng)態(tài)分析。通過(guò)靜力

2、分析得到結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力和應(yīng)變分布云圖，并對(duì)比了桁架產(chǎn)生裂紋前后的靜力分析結(jié)果;完成靜力分析后，又對(duì)含有不同裂紋的桁架進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，得到了各種情況下的固有頻率及振型，分析了裂紋參數(shù)對(duì)這兩種模態(tài)參數(shù)的影響，得出了固有頻率和振型這兩個(gè)參數(shù)隨裂紋產(chǎn)生及其位置、長(zhǎng)度改變的變化規(guī)律。
　　對(duì)有無(wú)裂紋的桁架分別進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，探討了各種模態(tài)參數(shù)隨裂紋產(chǎn)生的變化情況，并和有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。對(duì)比表明兩種分析方法具有一致的規(guī)律，從而驗(yàn)證了

3、有限元分析結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性。
　　以裂紋能產(chǎn)生微弱摩擦振動(dòng)信號(hào)為依據(jù)，利用自相關(guān)和小波包變換相結(jié)合的方法對(duì)裂紋進(jìn)行了識(shí)別。結(jié)果表明:時(shí)延自相關(guān)能夠去除掉高斯白噪聲的影響，小波包變換能夠有效地提取出微弱的摩擦振動(dòng)信號(hào)，二者相結(jié)合的方式能夠診斷出裂紋的存在。
　　本文通過(guò)對(duì)桁架結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性分析研究，為結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)，提高了結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的效率;同時(shí)課題中所采用的有限元分析法和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法也易推廣到其他類似