塔式起重机中的动力学问题选编.ppt

动臂变幅式起重机中的动力学;1.塔式起重机的概念;常见的上回转式塔机构造;动臂变幅式塔机;上海中心大厦上的塔机;随着重物起吊，起重机内储存的弹性势能逐渐增加，在极限大角度下若发生钢丝绳断裂或吊钩脱落等意外情况，储存在起重机中的势能瞬间释放，起重臂将发生剧烈反弹。防后倾缓冲装置用于增加起重臂反弹向后倾覆运动过程中的安全性。 对于细长型起重臂，由于其结构柔性大，在突然卸载时，起重臂除受到缓冲器缓冲力作用外，起重臂自身振动产生的惯性力对结构强度的影响不可忽略。;动臂塔机的结构图;工作展开图;2.起重机动力学建模;2.起重机动力学建模;塔机在ADAMS中的动力学模型;;3.多体动力学仿真分析;3.1塔机冲击响应仿真结果的分析;3.2吊载与后倾角、缓冲力之间的具体关系;吊载、后倾角度、缓冲力仿真结果;仿真结果分析;4.惯性力对结构强度影响;什么是模态分析？; 考虑自由支撑的平板，在平板的一角施加一个常力，由静力学可知，一个静态力会引起平板的某种静态变形。但是在这儿我要施加的是一个以正弦方式变化，且频率固定的振荡常力。改变此力的振动频率，但是力的峰值保持不变，仅仅是改变力的振动频率。同时在平板另一个角点安装一个加速度传感器，测量由此激励力引起的平板响应; 现在如果我们测量平板的响应，会注意到平板的响应幅值随着激励力的振动频率的变化而变化。随着时间的推进，响应幅值在不同的频率处有增也有减。当我们施加的激励力的振动频率越来越接近系统的固有频率（或者共振频率）时，响应幅值会越来越大，在激励力的振动频率等于系统的共振频率时达到最大值。想想看，真令人大为惊奇，因为施加的外力峰值始终相同，而仅仅是改变其振动频率。; 时域数据提供了非常有用的信息，但是如果用快速傅立叶变换（FFT）将时域数据转换到频域，可以计算出所谓的频响函数（FRF）。这个函数有一些非常有趣的信息值得关注：注意到频响函数的峰值出现在系统的共振频率处，注意到频响函数的这些峰出现在观测到的时域响应信号的幅值达到最大时刻的频率处。;;;模态分析的目的;???据上表分析，起重臂弹性势能释放后驱动起重臂向后作刚体转动的同时附带起重臂作水平横摆、轴向弯曲和轴向扭转，其第3 阶模态见下图。; 现根据起重机起升性能表上起重臂最大起重力矩工况进行卸载仿真分析，在起重臂上主弦杆上选择2个特征节点，即: 缓冲区接触节点和起重臂中部节点，分别提取所选节点在卸载后的应力响应，并对应力最大值进行归一化处理。;仿真结果分析;5.结论;