移动质量作用下起重机主梁固有频率分析
2018-06-07姜傲刘龙
姜傲 刘龙


[摘 要]近年来,随着起重机的大型化,起重机动力学问题越来越得到人们的重视。本文根据岸边集装箱起重机建立了移动质量和起重机主梁耦合系统振动方程,并根据传递矩阵法,推导出了梁段的传递矩阵,给出了耦合系统的频率方程,计算耦合系统前3阶固有频率表明,移动质量与梁耦合系统的固有频率与移动质量和梁之间的质量比和位置比有关,还与移动质量的速度有关,如用外伸梁的固有频率代替会产生较大的误差。
[关键词]移动质量;传递矩阵;固有频率
中图分类号:TH215 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)23-0015-02
[Abstract]In recent years, with the crane becoming large-scale, the dynamic problems of crane have attracted more and more attentions. The vibration equation of coupled system is established. Based on the method of transfer matrix, the transfer matrix is obtained, and the frequency equation of the coupled system is given. The paper also calculates the first three-order inherent frequency. The result shows that the inherent frequency of the coupled system is related to the mass ratio and position ratio of the moving mass to grider, and the speed of moving mass. Such as the natural frequency of the beam substitute coupled system will produce larger error.
[Key words]moving mass; transfer matrix; inherent frequency
1 引言
近年來,我国装备制造业得益于国家产业政策的大力扶持,发展迅速、进步很快。起重机作为装备制造行业的一部分,一直以来是我国重大建设工程项目不可缺少的设备[1]。为了满足物流行业日益增长的需求,起重机正在向大型化以及高效化迈进,这些都对起重机的动力特性提出了更高的要求,起重机主梁固有频率是结构的重要动力特性之一,计算固有频率也是结构动力学分析的主要任务之一,具有重要工程意义。
起重机工作过程中,小车在主梁上运动,计算分析时,重物-桥吊耦合系统往往可简化为移动质量-梁耦合系统,长期以来国内外学者在该领域进行了大量的工作。Fryba[2]通过积分变化法对振动耦合系统进行分析,得到梁的动态响应;Wu[3]、Rieker[4]和汪小超等[5]通过有限元法对移动质量模型进行了求解;彭献等[6]通过振型叠加法进行求解;……