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岸边集装箱起重机圆截面杆件风致振动及控制的研究
| 论文题名： | 岸边集装箱起重机圆截面杆件风致振动及控制的研究 |
| 关键词： | 振动控制;横风向振动;共振风速;圆截面杆件;岸边集装箱起重机;涡激振动 |
| 摘要： | 世界物流的加速大大推进了集装箱货运的发展，作为港口集装箱主要的搬运工具——港口岸边集装箱桥式起重机也正飞速发展，所以不断有大型的岸桥被设计制造出来。岸桥的尺寸变得越来越大，风对其造成的影响也越来越大，也越来越得到设计及使用单位的重视。由于圆截面的杆件制作方便，价格低廉，在岸边集装箱起重机上用得比较多。不过在实际应用中发现起重机上的圆形截面杆件很容易发生风致振动，强烈的风振很快就能引起杆件两端节点板应力集中部位的疲劳开裂。本论文研究分析了这些杆件振动的原因以及影响其共振风速的因素，并用试验模拟了圆截面杆件的风致振动，采取了减振措施，取得了一定的效果。 岸边起重机杆件的风致振动的主要表现形式为横风向的振动，按发生原因称为涡激振动。这种振动是由于风吹过杆件时，在该杆件两侧背后产生交替脱落的漩涡造成的。并且当漩涡脱落频率与杆件的固有频率接近时，杆件会产生漩涡脱落共振或称涡激共振涡激振动基本上是伴随漩涡的出现而产生的强迫振动，但是一旦振动增强，又会有由振动控制的涡流发生，表现出自激振动的特性。 杆件的共振风速和其自振频率有直接关系，而影响杆件自振频率的因素有很多，论文对两端不同约束的杆件在不同轴力和长度情况下对自振频率进行了推导和计算，用有限元软件Ansys对起重机结构中斜撑进行了实际建模，分别计算并分析了轴力和长度对斜撑杆件自振频率及横风共振风速的影响。并用Ansys对杆件的横风向振动进行了动力分析和模拟。 控制杆件的风致振动主要采取的是结构振动控制，即在圆截面杆身表面安装一些气动干扰器，以打乱涡流脱落的规律性，减少横风激振力。作者采取的气动干扰器是制作较为简单的抗扰条肋，对无条肋、不间断条肋、间断条肋杆件的振动频率、振幅及均方根进行了对比。并针对实际情况提出了其他的一些抗振措施的建议。 |
| 作者： | 李晓猛 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 郑苏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海海事大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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