【摘要】： 裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展對(duì)結(jié)構(gòu)的安全服役構(gòu)成潛在的威脅，如果作為各類(lèi)工程機(jī)械主要受力部件的桁架結(jié)構(gòu)的損傷未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就有可能造成桁架結(jié)構(gòu)報(bào)廢、整機(jī)損壞、甚至人員傷亡等重大事故。 本文針對(duì)上面的問(wèn)題，對(duì)桁架結(jié)構(gòu)的早期損傷識(shí)別進(jìn)行研究。并且以大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院與山東奧奇重工聯(lián)合開(kāi)發(fā)的350t履帶起重機(jī)和山東三建船業(yè)的K10000塔式起重機(jī)為項(xiàng)目背景。 (1)比較小波分析的方法和現(xiàn)有的各種損傷識(shí)別的方法以及其它時(shí)—頻分析方法，突出小波方法較之其它損傷識(shí)別和信號(hào)處理的方法，對(duì)早期損傷識(shí)別的優(yōu)越性所在。并且根據(jù)在裂紋處各狀態(tài)參量的連續(xù)條件選取合適的小波函數(shù)用以后面的數(shù)值分析。 (2)用ANSYS有限元實(shí)體建模的方式模擬裂紋的真實(shí)情況，對(duì)有一處或多處損傷的懸臂梁和簡(jiǎn)支梁進(jìn)行有限元?jiǎng)?靜)力學(xué)分析，提取后處理的位移、速度和加速度響應(yīng)信號(hào)，對(duì)響應(yīng)信號(hào)加以處理，之后用MATLAB小波工具箱與小波函數(shù)進(jìn)行分析，提取結(jié)構(gòu)損傷信息，識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷。 (3)對(duì)桁架結(jié)構(gòu)使用“梁?jiǎn)卧?板單元”的建模方法，對(duì)模型進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，提取結(jié)構(gòu)的瞬時(shí)速度和位移響應(yīng)信號(hào)，用小波方法對(duì)響應(yīng)信號(hào)加以分析，識(shí)別結(jié)構(gòu)的損傷位置和損傷程度。 (4)在仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ晚憫?yīng)信號(hào)中加入不同信噪比的噪聲，對(duì)經(jīng)小波降噪后的信號(hào)進(jìn)行小波分析，識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷。 研究結(jié)果表明，小波變換的方法對(duì)桁架結(jié)構(gòu)及其組成單元的簡(jiǎn)支梁、懸臂梁的早期損傷位置和程度具有識(shí)別能力，并且對(duì)于含噪音的信號(hào)同樣有效。 實(shí)驗(yàn)表明，小波變換的方法對(duì)結(jié)構(gòu)局部早期損傷是敏感的，是有力可靠的結(jié)構(gòu)早期損傷識(shí)別方法。
【圖文】：

構(gòu)損傷檢測(cè)的重要性，但由于缺乏進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別的方法以致于造成了許多災(zāi)難性事故發(fā)生，造成了重大的人員傷亡，給社會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在國(guó)內(nèi)外，已有許多事故給人們帶來(lái)了慘痛的教訓(xùn)，如圖1.1和圖LZ所示:1988年4月28日，美國(guó)一架波音737一200客機(jī)，，在夏威夷兩萬(wàn)四千尺高空，外殼突然斷裂，造成69人受傷和一名乘務(wù)員被甩出機(jī)外。事故是由殼體裂紋引起的。1994年10月21日，韓國(guó)漢城發(fā)生了橫跨漢江的圣水大橋中央斷塌50m，其中sm掉入江中，造成死亡32人，重傷17人的重大事故[lj。2002年5月25日，臺(tái)灣華航的一架波音747一200客機(jī)在執(zhí)行臺(tái)北到香港的飛行途中

圖1.3履帶起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig.1.3Sketehoferawlererane;2:配重;3:變幅系統(tǒng):4:桅桿;5:吊鉤;7:臂架;8:司機(jī)室;9:下車(chē)機(jī)的主要承載結(jié)構(gòu)件，尤其是在大重機(jī)的整機(jī)安全性，輕重程度也給服役過(guò)程中，不可避免的存在著各和焊接時(shí)產(chǎn)生的氣孔，在交變載荷逐步變大，進(jìn)而導(dǎo)致零件或機(jī)構(gòu)失結(jié)構(gòu)的毀壞。裂紋和缺陷是造成工因素。梁結(jié)構(gòu)和析架是履帶起重機(jī)有損傷及裂縫存在是關(guān)系到整體履帶起重機(jī)工作過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致的損傷是非常重要的。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TH21

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本文編號(hào)：2635713