大型桁架起重吊臂的应力测试与有限元分析

【摘要】：起重运输机械有着悠久的发展历史,其应用极为广泛。在科学研究方面,新的理论、新的计算方法的建立以及新产品的研制,都必须经过实验或试验来证实其可行性和可靠性;机械工程中的许多重要理论及经验公式也是在综合分析大量模型试验或实物试验的数据后得出的。在产品设计方面,当前正在逐步实现由静态设计向动态设计的过渡,这是起重运输机械技术进步的一个重要标志。为此,设计研究人员需要更多的了解产品的动态特征与信息。利用动态测试与分析技术,可以获得起重运输机械在各种工作状态下的载荷谱、应力谱和动力传递规律,从而判断和鉴定该机械的性能是否合乎设计要求,同时也为动态参数识别与修改,进行最优化设计和产品技术改造提供依据。 本文在理论计算的基础上,立足基本测试理论,运用应变电测方法,采用DH3815静态数据采集与处理系统和DH5935动态数据采集与处理系统,对大型桁架起重臂结构应力进行了现场测试,在规定的载荷条件下,测定桁架结构构件的静载应力响应和动载应力响应,确定桁架起重臂受力危险点和薄弱部分,并对桁架结构进行数值模拟,即有限元分析与优化设计。 通过实验实测与理论计算相比较,发现不足,以便改进测试手段,解决测试中的关键问题,实现理论与试验的有机结合,为起重机械的安全可靠提供保障。 通过本课题的研究,希望能够对大型起重吊臂的优化设计提供有益的理论依据,把设计工作的主要精力转到优化方案的选择方面来,使结构设计工作者由被动的校核设计转变为积极主动地从各种可能的设计方案中寻求最优的方案。并有助于促进起重机械的标准化和系列化。