塔式起重機(jī)動(dòng)力特性分析及在結(jié)構(gòu)預(yù)警中的應(yīng)用研究.pdf

1、塔式起重機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于建筑、礦山、工業(yè)等領(lǐng)域的施工機(jī)械。塔機(jī)工作時(shí)各機(jī)構(gòu)頻繁地起動(dòng)或制動(dòng)，這將引起結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈的振動(dòng)和沖擊，并產(chǎn)生持續(xù)的衰減振動(dòng)，其振動(dòng)嚴(yán)重影響塔機(jī)的工作性能，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞破壞。根據(jù)前人的研究成果知，對(duì)塔機(jī)最危險(xiǎn)的工況是從地面急速起升重物，這種工況會(huì)產(chǎn)生較大的動(dòng)力載荷。針對(duì)載荷急速離地起升過程進(jìn)行研究，分析塔機(jī)結(jié)構(gòu)體系在起升動(dòng)載荷激勵(lì)下的動(dòng)力特性。
　　 塔式起重機(jī)是一種風(fēng)險(xiǎn)性大、事故率高的機(jī)械設(shè)備。金屬結(jié)構(gòu)是

2、塔機(jī)的主要組成部分，決定著塔機(jī)的工作安全性和可靠性。在塔機(jī)事故原因中，近一半的事故是由于金屬結(jié)構(gòu)損傷破壞引起的。因此，如何避免和及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除塔機(jī)的故障或隱患，使塔機(jī)具有感知和信息處理能力，對(duì)故障和安全隱患進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，從而提高其運(yùn)行的可靠性，這已成為業(yè)內(nèi)非常關(guān)注的焦點(diǎn)問題。
　　 本文以小車變幅塔機(jī)為研究對(duì)象，研究了有限元建模的方法，根據(jù)塔機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)用ANSYS建立了塔機(jī)整體結(jié)構(gòu)有限元模型，模擬了結(jié)構(gòu)的完好狀況和不同的損傷狀

3、況，對(duì)完好及損傷狀態(tài)下塔機(jī)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，確定了結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，并對(duì)結(jié)構(gòu)損傷前后的固有頻率及振型進(jìn)行了比較。
　　 針對(duì)吊重離地起升過程進(jìn)行研究，首先分析塔機(jī)結(jié)構(gòu)在起升動(dòng)載荷激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)過程及變形情況，根據(jù)機(jī)械動(dòng)力學(xué)理論建立了塔機(jī)吊重離地起升時(shí)的動(dòng)力學(xué)模型，求解了離地起升過程中的動(dòng)態(tài)激勵(lì)。然后將此激勵(lì)旌加于塔機(jī)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了完好狀態(tài)和損傷狀態(tài)下塔機(jī)的動(dòng)力學(xué)求解，求取了塔機(jī)結(jié)構(gòu)在完好及損傷狀態(tài)下的動(dòng)力特性。
　　 研