张会敏，宋世军

（1.泰山学院机械与建筑工程学院，山东泰安271000；2.山东建筑大学机电工程学院，山东济南250101）

塔式起重机作为一种大型高危特种设备，因其安装拆卸方便、工作空间大、工作效率高、起升高度高等诸多优点，在建筑行业得到广泛的运用。但是由于结构疲劳损伤、塔身主肢断裂、塔身高强螺栓松动等塔身损伤造成的事故数不胜数［1-3］。为了保证塔机的安全运行，对塔身损伤检测的实效性、准确性和可靠性提出了新的要求。目前损伤检测研究对象大多是简单结构或部件，对于塔机之类的大型复杂结构、损伤检测的研究相对较少。因此，迫切需要找到一种方便快捷的方法，实现对塔身状态的快速检测，及时排除隐患，保证塔机的安全运行。

本文利用塔机ANSYS模型和ADAMS模型获取塔身顶端轨迹特征图谱［4-5］，借助Matlab的Cftool功能，基于时间序列对归一化后的轨迹进行3次正弦和函数拟合。通过不同状态下拟合参数的综合比较，找到了区分塔身不同状态的敏感特征量，构造出塔身损伤的判断方法以及损伤判据，进而实现塔身状态的快速检测。

1 动态仿真模型建立

根据QTZ40塔机尺寸结构参数，建立塔机有限元模型。根据不同载荷状态下塔机ANSYS模型各个钢结构单元的变形量，确定ADAMS环境中连接钢结构单元之间弹簧刚度值，使Adams中模型各部分的变形量与ANSYS模型变形量一致。在ADAMS软件中建立塔机动态仿真模型，并确定轨迹信号特征点［2］，此特征点在ADAMS模型中取为marker893点。塔机动态仿真模型及检测点如图1和图2所示。……