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塔式起重机塔身损伤研究

郝龙龙  
【摘要】:塔式起重机(以下简称塔机)钢结构损伤研究是塔机安全研究的重要部分,而塔身标准节连接螺栓松动是塔身常见损伤形式之一,而形成塔机安全事故的主要隐患之一。 构建塔机仿真模型模拟塔身标准节连接螺栓松动,研究螺栓松动前后的塔身信号特征,依据该特征判断塔身是否发生结构损伤、进而判断连接螺栓松动位置,对塔机塔身钢结构损伤研究具有重要意义。 本文建立QTZ40的有限元分析模型,并用实测应力验证了其正确性:建立QTZ40的Adams动态仿真模型,用建立的有限元分析模型分析结果验证其正确性;利用Adams动态仿真模型进行塔机塔身标准节连接螺栓组松动初期的塔机运动仿真,得到了以塔身顶端当量位置坐标为输出信号的动态仿真轨迹特征。 为验证取得的动态仿真轨迹特征的有效性,建立了可用于模拟塔机塔身标准节连接螺栓组松动初期的物理实验平台。为了说明检测点位置的对应关系,对模型的坐标对应关系和检测装置检测原理等进行了说明。最后,进行了实验状态的塔机塔身标准节连接螺栓组松动初期的实验仿真,对所得的塔身顶端位置轨迹特征进行了验证。 总之,本文提出了一种可用于矩形截面钢结构单肢损伤的模拟方法,并对构建的矩形截面钢结构单肢损伤模拟方法进行了实验验证。该方法为塔机塔身螺栓松动的研究打下了基础。其次,以塔机动态仿真模型为基础,对塔机塔身连接螺栓发生松动的初状态进行了仿真,总结了塔身连接螺栓松动状态下的塔身顶端位置轨迹(以下简称轨迹)及特征,得到了螺栓松动位置与塔身顶端位置轨迹的对应关系。之后并建立了塔身各主肢连接螺栓松动的物理模型,对得到的连接螺栓松动动态仿真轨迹和松动位置对应关系进行了验证。


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