基于柔度矩阵对角元素变化的起重机主梁损伤识别

发布时间：2024-03-03 22:07

　　国内的桥架型起重机大部分老化严重且长期服役于复杂的工况环境,在生产工作中存在巨大安全隐患,对起重机结构的损伤识别进行研究十分必要.模态柔度因其方便获取以及对损伤的敏感性等优势,成为工程应用方法研究中的关键动力学参数.本文以门式起重机简化模型为研究对象,建立有限元模型.通过降低主梁局部单元的杨氏模量以模拟损伤,从不同损伤形式的识别效果和抗噪性能上对模态柔度矩阵对角元素差值和差值曲率两种方法进行了对比研究.相比于柔度矩阵对角元素差值,差值曲率法可以明显提高损伤识别效果,但差值法比差值曲率法的抗噪性能好.

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【部分图文】：

图1起重机简易模型

本研究以某单梁门式起重机简化模型(图1)为研究对象,主梁由两根支架支撑,两个法兰盘将简化模型的主梁和两个支座通过螺栓连接.起重机模型所用材料的弹性模量E为210GPa,泊松比v为0.3,密度ρ为7.9kg/m3.模型主要部分主梁长2.52m,其剖面图如图2....

图2主梁剖面图

图1起重机简易模型建立对应起重机结构有限模型,主梁及两个支腿的部分主要采用6面体单元Hex建模.而连接主梁与支腿法兰盘部分采用螺栓连接,螺栓连接的模拟方式如图3所示,通过RBE2单元将螺栓孔边缘的节点与孔的中心进行多点约束刚性连接,设置孔中心为主节点,孔边缘节....

图3起重机有限元模型示意图

建立对应起重机结构有限模型,主梁及两个支腿的部分主要采用6面体单元Hex建模.而连接主梁与支腿法兰盘部分采用螺栓连接,螺栓连接的模拟方式如图3所示,通过RBE2单元将螺栓孔边缘的节点与孔的中心进行多点约束刚性连接,设置孔中心为主节点,孔边缘节点为从属节点,从属节....

图4主梁测试点布置简图

图3起重机有限元模型示意图本文主要针对主梁的局部损伤识别.在有限元模型主梁上等距选取29个节点模拟实际的动力测试位置,主梁测试点分布如图4所示.分别设置如表1所示的几种单处损伤和多处损伤模拟形式.其中,损伤位置用区域测点编号表示,损伤形式采用有限元单元材料的杨氏....

本文编号：3918422