本文關鍵詞：折臂式高空作業(yè)車風振疲勞損傷破壞機理研究　出處：《中國礦業(yè)大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 折臂式高空作業(yè)車 風與結(jié)構耦合效應 時頻特性 疲勞損傷 動力可靠性

【摘要】：高空作業(yè)車是運送人員和器材到達指定作業(yè)高度,進行特種作業(yè)的專用車輛,廣泛應用在船舶、建筑、市政建設、消防等各行業(yè)。隨著作業(yè)高度的增加,作業(yè)臂長細比越來越大,對風荷載越發(fā)敏感,風荷載也成為控制結(jié)構設計的主要荷載。目前,對于該類結(jié)構的風荷載模型、風致振動特性以及風振作用下的損傷評估仍然存在著一些亟待解決的問題。本文綜合應用理論分析、數(shù)值模擬和實驗測試等方法,對GKZ型折臂式高空作業(yè)車的風振疲勞損傷破壞機理及動力可靠性進行了系統(tǒng)的研究,取得如下成果:(1)針對GKZ型折臂式高空作業(yè)車的結(jié)構及工況特征,基于湍流風場建立了高空作業(yè)車風振響應的風荷載模型,模擬得到了隨機脈動風載作用下作業(yè)車結(jié)構表面的風壓分布規(guī)律、流場的分布特征、風振系數(shù)和風載體型系數(shù)的變化特征;給出了適用于高空作業(yè)車抗風設計的等效靜力風荷載及風荷載體型系數(shù)。(2)分析了折臂式高空作業(yè)車的動力特性,研究了隨機脈動風載荷作用下折臂式高空作業(yè)車的時域與頻域風振響應規(guī)律。得到了在最大作業(yè)高度和最大作業(yè)幅度兩種極端工況下,高空作業(yè)車位移、加速度響應的的變化規(guī)律。(3)建立了考慮風與結(jié)構耦合效應的折臂式高空作業(yè)車流固耦合模型,并給出了作業(yè)車響應的時域和頻域解,得到了風與結(jié)構耦合作用對高空作業(yè)車風振響應特性的影響規(guī)律。分析表明:作業(yè)車最大作業(yè)幅度工況順風向位移響應比最大作業(yè)高度工況時大;且隨風速的增大,風與結(jié)構耦合效應對作業(yè)車的影響更趨明顯。(4)設計了風荷載作用下折臂式高空作業(yè)車動力響應的現(xiàn)場測試系統(tǒng),測定了折臂式高空作業(yè)車在隨機風載荷作用下的時域和頻域特性,實測結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果具有較好的印證性。(5)提出了基于結(jié)構強度及變形位移響應首次超越量的動力可靠性判別方法,建立了考慮平均風速和風向隨機分布特征的折臂式高空作業(yè)車動力可靠性模型,分析揭示了折臂式高空作業(yè)車的疲勞累積損傷破壞的機制,并預測了其風振疲勞壽命及可靠性。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH211.6;U469.6

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本文編號：1330180