發(fā)布時間：2017-12-27 15:27

  本文關鍵詞：塔式起重機動力特性分析及在結(jié)構(gòu)預警中的應用研究　出處：《山東建筑大學》2012年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 塔式起重機 動力特性 結(jié)構(gòu)損傷 小波包分析 支持向量機

【摘要】：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(gòu)頻繁地起動或制動,這將引起結(jié)構(gòu)強烈的振動和沖擊,并產(chǎn)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(jié)構(gòu)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(chǎn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)是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(jié)構(gòu)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(nèi)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(jié)構(gòu)特點用ANSYS建立了塔機整體結(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況,對完好及損傷狀態(tài)下塔機整體結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析,確定了結(jié)構(gòu)的振動特性,并對結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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。然后將此激勵施加于塔機結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)在完好及損傷狀態(tài)下的動力特性。 研究了支持向量機理論和小波分析理論,提出了基于小波包能量的特征提取方法,將此特征向量輸入支持向量機,進行塔機結(jié)構(gòu)的狀態(tài)識別和損傷預警。用不同結(jié)構(gòu)狀況下的動力學仿真結(jié)果進行研究,結(jié)果表明,該方法在小樣本情況下即可取得較好效果。 設計了塔機的單肢實驗方法,建立了實驗模型,測取了實驗數(shù)據(jù),通過單肢實驗驗證了基于小波包分析和支持向量機的結(jié)構(gòu)損傷預警方法應用于塔機結(jié)構(gòu)中的可行性,該方法為塔機結(jié)構(gòu)在線健康診斷提供了一種新的途徑。
[Abstract]:Tower crane is a kind of construction machinery widely used in the fields of construction, mine, industry and so on. When the tower crane works, all the agencies start or brake frequently, which will cause strong vibration and impact, and cause continuous attenuation vibration. The vibration will seriously affect the working performance of the tower crane, and will cause structural fatigue failure. According to the previous research results, the most dangerous condition for the tower crane is to lift heavy objects rapidly from the ground, which will produce a larger dynamic load. The dynamic characteristics of the structural system of the tower under the excitation of the lifting load are analyzed.
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH213.3

【參考文獻】

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本文編號：1342277