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139-2505-5181周粵吉工程中會遇到各種各樣的振動現(xiàn)象，振動在實(shí)際生活中一方面對我們有利，另一方面也會給我們帶來毀滅性的事故。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全性能要求越來越高，對產(chǎn)品的要求也越來越嚴(yán)格，路燈安裝車作為重要的檢測工具之一更是如此，所以對檢測車臂架進(jìn)行模態(tài)分析是非常有---的。模態(tài)分析是以振動理論為基礎(chǔ)，以模態(tài)參數(shù)為目標(biāo)的分析方法。在工程技術(shù)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。模態(tài)分析理論基礎(chǔ)模態(tài)分析是以有限元法為基本理論，通過剛度矩陣求解節(jié)點(diǎn)位移可以將結(jié)構(gòu)離散為多個自由度的振動。振動系統(tǒng)按照某一個固有頻率進(jìn)行的自由振動稱為主振動，系統(tǒng) 進(jìn)行主振動的振動形態(tài)稱為模態(tài)。在模態(tài)理論中，具有個自由度的系統(tǒng)，運(yùn)動微分方程：—系統(tǒng)的矩陣；一系統(tǒng)的剛度矩陣；—系統(tǒng)的阻尼矩陣；理坐標(biāo)表述的位移列陣；一物理坐標(biāo)表述的加速度列陣、速度列陣；—振力向量。均為實(shí)對稱矩陣，為正定矩陣，而剛度矩陣可以是正定或半正定矩陣。在路燈安裝車臂架結(jié)構(gòu)中是為了求得主振型和固有頻率，在無阻尼振動中為零矩陣，與此同時令激振力向量為零向量，即可以得到該系統(tǒng)的振動微分方程：⑶設(shè)系統(tǒng)的特解為：***式中—自由響應(yīng)的階幅值列陣。將帶入式得尺式有非零解的充要條件為：尺網(wǎng)系統(tǒng)的頻率方程也就是特征方程，通過對矩陣進(jìn)行坐標(biāo)變換，解出固有頻率。臂架模態(tài)計算利用大型有限元軟件對路燈安裝車臂架系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，求解臂架系統(tǒng)的固有頻率及固有振型。常用模態(tài)提取法見表，綜合考慮路燈安裝車臂架自身的特點(diǎn)，臂架模態(tài)分析釆用分塊法。
在模型中包含形狀較差的實(shí)體和殼體單元時中低釆用合適由殼或殼與實(shí)體組成的模型, 用于提取大模型的少數(shù)階模態(tài)階以下適用于較好的實(shí)體及殼單元組成的模型低高日可用內(nèi)存有---該法運(yùn)行良---于提取大模型的少數(shù)階模態(tài)階以下適用于以上自由度模型的特征值快速求解對于網(wǎng)絡(luò)較粗的模型只能得到頻率近似值尚低復(fù)頻情況時可能遺漏模態(tài)縮減法用于提取小模型的所有模態(tài)分塊法采用稀疏矩陣方程求解器求解，求解速度很快。模態(tài)分析中，只有前幾階模態(tài)對機(jī)械結(jié)構(gòu)性能影響比較大，所以只對路燈安裝車臂架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析提取---階固有頻率和振型。路燈安裝車主要是為檢測人員檢測橋梁提供一個作業(yè)平臺。作業(yè)時，臂架結(jié)構(gòu)處于工作狀態(tài)，工作人員在工作平臺上行走會對臂架產(chǎn)生振動激勵，此振動激勵的特性取決于人行載荷的特殊性。
一般情況下，人的慢走頻率為快走頻率為。利用以上有限元模型，在軟件中，只對模型施加約束，采用分塊法對路燈安裝車臂架進(jìn)行模態(tài)計算，得到臂架結(jié)構(gòu)---階固有頻率。析通過對路燈安裝車臂架結(jié)構(gòu)模態(tài)計算結(jié)果分析，可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：在路燈安裝車臂架工作狀態(tài)下，工作人員行走的頻率在到之間。從各階固有頻率表可以看出，一階模態(tài)下人不會與臂架產(chǎn)生共振，二階固有頻率為其值在附近，較易觸發(fā)共振現(xiàn)象。第三階到第八頻率都遠(yuǎn)大于，不易出現(xiàn)共振現(xiàn)象。對于較易出現(xiàn)共振現(xiàn)象的二階模態(tài)，可以通過改變工作姿態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，如通過改變臂架伸長量、工作角度等避免。多數(shù)振型特點(diǎn)為平面內(nèi)擺動，如：---階振型到第四階振型，第五階振型為平面內(nèi)擺動，第六階振型到第八階振型為上述兩者的復(fù)合擺動。對于路燈安裝車臂架系統(tǒng)的模態(tài)分析在本文中只考慮了作業(yè)人員對臂架系統(tǒng)的激勵，而在路燈安裝車臂架結(jié)構(gòu)實(shí)際工作過程中，還有很因素會對臂架產(chǎn)生激勵作用，如設(shè)備載荷、風(fēng)載等，所以各階固有頻率和模態(tài)振型都會有一定范圍的波動。小結(jié)本章在有限元模型中建立路燈安裝車臂架結(jié)構(gòu)，對危險工況下進(jìn)行靜力學(xué)計算，結(jié)果表明此臂架結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度、剛度要求，結(jié)構(gòu)在靜力學(xué)分析情況下處于安全狀態(tài)；同時對臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，并提取---階固有頻率及振型，結(jié)果表明人的行走頻率不會激發(fā)結(jié)構(gòu)共振，但是第二階固有頻率較接近人的行走頻率，有一定的潛在危險，在工作中可通過改變工作姿態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可通過改變臂架伸長量、工作角度等方式避免。
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