李春妹，李自良，陈冲，迟锁进

（650500 云南省 昆明市 昆明理工大学 机电工程学院）

0 引言

近年来，由风灾引起的高耸结构物倒塌、破裂伤人等严重事故屡次发生，造成了巨大的财产损失和无辜伤害。此研究中，升降杆是一种将避雷装置架高的手动升降装置，它能够保证避雷装置在空中稳定工作，也可在避雷针定期检查时极大地方便安装和拆卸。升降杆的整体高为14 m，在遇到台风等恶劣天气时，可能会因为结构强度不足而发生变形等失效情况[1]，所以，研究它的强度性能分析是十分重要的。

此研究中主要对升降杆做静力学和动力学分析。静力学主要分析升降杆在承受顶部避雷装置的重力和自身重力，以及遭遇12 级风，即在36.9 m/s 的风速下，升降杆的应力分布和变形情况，来确定它是否满足工况下的强度和刚度要求。动力学分析可以预测容易出现损伤的部位。此研究中主要做简要的模态分析来研究升降杆各阶的固有频率来确定风是否会引起杆的整体结构发生共振而出现损伤[2]。

1 模型建立

此研究中，升降杆总长14 m，分9 节，从下往上第1 节为固定杆，外径160 mm,长2 200 mm，其余8 节是升降杆节，每段长度尺寸为1 475 mm。升降杆每段的横截面为等截面，横截面大小由下往上逐渐递减，在相邻两节配合处，上节延长200 mm 与下节进行配合,整体升降杆壁厚为5 mm。在固定杆节和第9 节升降杆处添加拉绳，既可帮助升降杆的升降，又可在工况情况下减小杆的变形。采用SolidWorks 建立三维模型，为简便计算，此研究中把拉绳简化为同等性能的弹簧，整体三维模型图如图1 所示。……