塔式起重机的振动模态分析

振动是工程结构的常见现象,模态分析就是确定结构的振动特性,它也是其他动力学分析的基础。利用大型通用有限元分析软件ANSYS对广泛应用于工程中的某型塔式起重机的振动频率和振型进行分析计算,为研究该型塔式起重机其他的动力响应提供了准备。     

塔式起重机的振动模态分析

塔式起重机的振动会引起较大的动态应力,模态分析就是确定其结构的振动特性,它也是其他动力学分析的基础。用有限元软件ANSYS,建立了完整的塔机动态分析模型,进行了模态分析。然后对环境激励下的实测信号进行随机减量法处理,通过实测信号的分析结果与模型结果对比分析,证明了该建模方法的可行性,为快速、准确的进行塔机结构动态分析提供了一种新的途径。     

塔式起重机自振特性分析

以某塔式起重机金属结构为研究对象,利用有限元软件ANSYS对其金属结构的自振特性进行分析,通过模态分析获取该结构的自振频率及振型。通过分析得出了该塔式起重机金属结构在非工作状态下的前六阶固有频率和各阶模态表现,研究结果为该塔式起重机金属结构的动力学优化提供了理论基础。     

塔式起重机静态及模态安全性分析

采用有限元分析软件以某上回转塔式起重机为例,建立了塔式起重机整机结构的有限元模型,并对其进行了静力及模态分析,确定塔式起重机静态下的最大应力值及所在位置,并给出了其5阶固有频率和振型,对其结构及减震设计具有现实的指导意义.     

动臂塔式起重机的动态特性及其影响分析

采用有限元方法对动臂塔式起重机在起重臂处于不同仰角和不同回转角情况下进行了模态分析,得出了其固有频率和振型的变化规律,通过谐响应分析确定了影响动臂塔式起重机动态特性的关键固有频率,分析了其对工作的影响,为动臂塔式起重机优化设计提供了计算依据和理论基础。     

100t造船塔式起重机模态分析

运用Ansys软件对100 t造船塔式起重机进行模态分析,分析比较其设计时和使用28 a后的结构模型的振动频率和模态振型,以及其结构变形的原因,为该类起重机的安全使用、设计以及改造提供了理论依据.     

平头塔式起重机整机振动模态及振动响应分析

平头塔式起重机运行机构的频繁起、制动容易引起整机结构振动,为了探索有效消除这一振动的控制理论和方法,采用Ansys软件建立平头塔式起重机有限元模型,提取整机结构前10阶振动模态的固有频率和振型,分析起升机构、变幅机构和回转机构运动产生的惯性力、离心力和科氏力与整机振动模态的激励关系,最后在有限元模型上模拟起升机构在抓取货物过程中起重臂的振动响应。仿真结果表明:机构运动的惯性力会激励平头塔式起重机在运动平面内的振动模态,回转运动产生的离心力会激励在起重臂铅垂面内的振动模态,科氏力会激励在回转运动切平面内的振动模态,整机结构的振动响应是在不同工况下多个模态的振动响应的叠加。     

基于遗传算法和神经网络的塔机结构动态优化设计

利用遗传算法和BP神经网络建立复杂结构系统动态优化的计算模型,该模型可代替系统原来的有限元模型,用于振动系统的快速重分析。首先对塔式起重机结构系统进行模态分析及谐响应动力学分析,找出对结构动态特性影响最大的模态频率,再利用灵敏度分析,确定对动态特性较敏感的设计变量作为神经网络的输入变量,并利用正交试验法确定神经网络训练样本,用有限元模型计算出样本点数据,建立反映结构振动特性的人工神经网络模型,最后利用遗传算法对所建立的神经网络模型寻优,得到使结构动态性能最优的设计参数。     

塔式起重机地震效应的初步分析

地震对高层与高耸结构的破坏通常非常严重,且其破坏往往隐藏着潜在危险。先应用ANSYS有限元软件对某公司产的TC6010塔式起重机进行整体建模,并以此为基础对塔机进行模态分析,在施加宁河天津波后得到位移以及速度的响应,对获得的结果进行了初步的分析。由计算结果可知塔式起重机为低频振动系统容易引起结构共振,在地震波的作用下,塔式起重机塔机最先可能在起重臂产生破坏。     

不同参数对塔机吊重摆角和塔身结构振动的影响

针对塔机结构振动特性的研究虽然已取得了丰硕的成果,但是很多文献把塔机结构当作刚性结构来研究,或者未考虑塔机的加速度对吊重摆角的影响,针对塔机在提升与回转耦合运动下结构振动和空间摆角特性研究的文献则更少。针对塔式起重机的非线性运动易引起结构振动的问题,为了探究其运动规律,在塔式起重机提升与回转耦合运动下,对塔机结构的振动特性进行了理论推导和仿真研究。首先,采用运行特性、物理关系和梁挠度理论,提出了一种塔式起重机位移模型(从加速到恒速再到减速);然后,根据拉格朗日和空气阻力理论,推导了塔式起重机的动力学模型;最后,根据实际塔式起重机的结构和运动特点,设计了实验塔机,利用实验塔机搭建了测试平台,通过吊重的空间摆角实验过程验证了耦合运动模型的有效性,研究了不同的提升加速度、回转加速度和初始摆动角度对非线性耦合运动下吊重的空间摆角和塔身振动的影响。研究结果表明：回转加速度对塔身结构振动和空间摆角有显著影响;提升加速度对塔身结构振动和空间摆角的影响很小;当提升加速度为0.01 m/s²时,摆角θ有最小值;当任意初始角度不小于0.2 rad时,初始角度对塔身结构和摆角振动影响较...     

9800焦炭塔结构的模态分析和振型研究

某石化公司9800焦炭塔是国内最大的焦炭塔,塔裙连接处采用一种新型的板焊结构,投入使用的一年内,塔裙连接处的应力槽部位出现裂纹。由于生产工艺的要求,焦炭塔的操作条件特别苛刻,因此,对于塔的动力学分析,尤其是进行模态分析得到其固有频率和振型是非常必要的。针对该塔进行模态分析,求得相应的固有频率和振动形式,从而全面地了解结构在操作过程中的自振特性,为进一步分析焦炭塔的动力学响应奠定了基础。     

基于ANSYS的塔机底盘结构的模态分析

利用ANSYS的APDL语言对塔机底盘结构进行参数化建模和模态分析,得到塔机底盘结构前20阶固有频率及相应频率下的振型,得到动力学响应分析的初步数据,且数据符合工程实际应用。可以看出随着模态分析阶数的增加,固有频率呈递增趋势,当频率为61．633Hz时,结构的振型变化最为明显,且主要表现为塔机底盘基础节部分的腹杆的左右摆动。     

焦炭塔结构的固有频率和振型研究

在传统的直立塔设备固有频率和振型的计算中,将塔设备简化为悬臂梁计算模型,但实际塔的薄壁圆筒结构与梁模型不符,为此对焦炭塔建立有限元分析模型进行模态分析,得到焦炭塔的固有频率和振型,计算分析表明,由于焦碳塔特殊的结构特点使得焦炭塔的振动特性与传统大型直立设备简化为悬臂梁计算模型所得振动特性相比有所不同,因此焦炭塔结构的计算中涉及到高阶振型与固有频率时,不宜简化为悬臂梁计算模型。     

复式永磁同步电机抽油机塔架的振动模态分析

运用三维建模软件UG NX对复式永磁同步电机抽油机塔架先进行模型的建立,再运用有限元分析软件ANSYSwork-bench对其进行自由模态分析。确定其固有频率和振型。经计算一阶固有频率ω1与电机的最高工作频率不相等,且属刚性塔架,因此,不会发生共振,塔架是安全的。     

基于有限元法的塔式起重机振动特性分析

以QTZ630型塔式起重机为分析对象,利用有限元分析软件ANSYS10.0对其进行有限元建模,并完成整机的模态分析,得到塔机的前六阶固有频率和振型,并就模态分析结果给出了合理的解释。     

Output-only modal analysis of wind turbine tower based on vibration response under emergency stop

The identification technique of output-only modal parameters is proposed for the large wind turbine tower under emergency stop. Compared with the response of regular operating conditions, the immediate tower structural response under emergency stop much more resembles a state of free vibration, which is more appropriate for the modal identification of the wind turbine tower. The vibration response is measured in the nacelle, which is easy to perform in the field modal test. The variational mode decomposition (VMD) is applied to decompose the vibration response into several band-limited intrinsic mode functions. The free responses of decomposed functions are extracted by applying the random decrement technique (RDT). Finally, the modal damping ratio and natural frequency are identified from each free modal response by using the Hilbert transform method. Simulations and a 1.5 MW wind turbine field modal test results verify the effectiveness of the proposed identification method. The main modal parameters of wind turbine, including weak modes, are effectively extracted by using output-only vibration responses under emergency stop. The modal parameter identification method is provided for the large wind turbine structure under the engineering condition.     

基于ANSYSWorkbench的斩波轮有限元分析与优化设计

斩波轮作为某型X射线安检设备斩渡轮部件斩波装置的重要零件,其动态特性研究是提高系统运行稳定及安全性的重要途径,模态分析是对斩波轮动态特性进行合理评价的重要手段,静力学分析是防止斩渡轮破坏的重要方法.论文利用Pro/E三维建模软件建立斩渡轮模型,导入ANSYS软件对其进行模态及静力学分析,得到斩波轮的固有频率、振型及工作应力,通过固有频率与工作频率进行分析,在斩波轮的转速下的斩波轮不会引起共振,从而避免斩波系统振动破坏;通过对斩波轮不同部分应力分布情况,提出斩波轮体优化设计建议,改善斩波轮局部部位强度,为后续的斩波轮系统设计提供参考和依据.     

有限元法在机械结构模态分析中的应用

运用有限元法对机械结构进行模态分析可以求出结构的固有振动特性,获得避免共振现象产生的工作频率范围,同时提出改善结构模态特性的方法。文章运用有限元分析软件ANSYS分析了某机床床身的前8阶固有频率和振型,提出了适合加工的主轴转速范围和改善床身结构模态特性的方法。研究实例表明:有限元法具有简单、快速、直观的特点,是一种对机械结构进行模态分析的有效方法。     

基于ANSYS的塔式起重机结构动态分析

利用ANSYS建立某塔式起重机有限元模型,对其进行瞬态动力学分析和模态分析,计算获得在三种典型工况下结构的位移,分析了起升动载系数;并在三种典型工况下受载变形后的振动进行了探讨,计算获得受栽后的结构振动频率,并将受载后的振动频率和振型与塔机自由振动的频率和振型进行了对比分析.