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文檔簡介
1、建筑行業(yè)的高速發(fā)展帶動了工程機(jī)械制造業(yè)的迅速增長,作為一種具有水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸能力的工程機(jī)械產(chǎn)品,塔式起重機(jī)在建筑行業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。然而,由于設(shè)計(jì)、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(dǎo)致近年來塔式起重機(jī)倒塌事故時(shí)有發(fā)生。如何設(shè)計(jì)出一款集經(jīng)濟(jì)與安全為一體的塔式起重機(jī),成為設(shè)計(jì)者們追求的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,理論分析、試驗(yàn)技術(shù)以及有限元數(shù)值模擬已廣泛應(yīng)用于塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算。
本文以QTZ80型
2、塔式起重機(jī)為研究對象,在理論分析基礎(chǔ)上,采用截面內(nèi)力分析方法,應(yīng)變測試、模態(tài)測試等試驗(yàn)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(jī)開展各工況下的靜態(tài)應(yīng)力分析,以及臂尖吊載工況下的動態(tài)應(yīng)力分析和動力學(xué)特性分析。得到結(jié)論如下:
1.各工況下靜態(tài)應(yīng)變測試數(shù)據(jù)表明,在塔式起重機(jī)的弦桿應(yīng)力分布中,主要以軸向應(yīng)力為主,彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力為次要應(yīng)力,該結(jié)論可為理論分析和有限元數(shù)值模擬中關(guān)于弦桿的應(yīng)力計(jì)算提供基礎(chǔ);動態(tài)應(yīng)變測試結(jié)果表
3、明,塔式起重機(jī)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(jié)論可為其動強(qiáng)度分析提供參考。
2.對比各工況下試驗(yàn)測試、理論分析以及有限元數(shù)值模擬的負(fù)載應(yīng)力計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)三者負(fù)載應(yīng)力結(jié)果均相吻合,且以有限元數(shù)值模擬與試驗(yàn)測試兩者結(jié)果最為接近,而理論分析與其余兩者結(jié)果的誤差主要集中在起重臂的計(jì)算上,表明在理論分析中,由于模型簡化導(dǎo)致塔式起重機(jī)起重臂的理論計(jì)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(yīng)力計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)兩者的滿載應(yīng)力計(jì)算結(jié)果方差比負(fù)載應(yīng)力計(jì)算結(jié)果方差偏大;由于有限元模型更接近實(shí)際結(jié)構(gòu),有限元分析與試驗(yàn)測試兩者結(jié)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(jì)算結(jié)果精度更高,可為塔式起重機(jī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供技術(shù)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(jié)果進(jìn)行模態(tài)辨識,結(jié)果發(fā)現(xiàn)QTZ80型塔式起重機(jī)主要以前三階振動頻率為主。在
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