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1、一振動分析的重要性在實際工程結構的設計工作中，動力學設計和分析是必不可少的一部分。比如在建筑工程、船舶、汽車等行業(yè)中將會接觸到大量的旋轉結構(例如:軸、輪盤等結構)。這些結構一般來說在整個機械中占有極其重要的地位，它們的損壞大部分都是由于共振引起較大振動應力而引起的。同時處于旋轉狀態(tài)，它們所受外界激振力比較復雜，更要求對這些關鍵部件進行完整的動力設計和分析。而對于起重機這樣的重型機械，控制振動不僅決定結構安全，而且關乎起重機的工作效率和操作人員舒適度。動態(tài)性能是起重機設計的一個重要技術指標。具體體現在(一)由于機構起動和制動，使起重機金屬機構產生持續(xù)時間較長的衰減振動，對司機的生理器官和心理感
2、受會產生不良的影響，將影響裝卸作業(yè)定位精度，降低勞動生產率。(二)每臺裝卸橋的金屬結構都有固有的振動頻率，設計時使這些固有頻率避開外激振力的頻率可以避免發(fā)生共振，有效減小振動幅值。結構的每個固有振動頻率都對應一定的固有振型，準確地計算出結構的固有振型，就可分清在什么樣的激振力作用下會發(fā)生什么樣的振動，從而控制相應激振力的頻率，避免該振型下的共振。二起重機動態(tài)分析的內容對起重機的動態(tài)分析主要包括，模態(tài)分析、諧響應分析、靜態(tài)分析和瞬態(tài)動力分析。模態(tài)分析在動力學分析過程中是必不可少的一個步驟，模態(tài)分析用于確定設計結構的振動特性(固有頻率和振型)，即結構的固有頻率和振型，它們是承受動態(tài)載荷結構設計中的
3、重要參數，是其他動力學分析的起點在模態(tài)分析的基礎上進行諧響應分析，分析出起重機在受外界激勵作用時各階危險頻率下的變形情況。在工作過程，起重機受得起升沖擊，風載沖擊以及地震沖擊等等的激勵影響大，在這些激勵下就會出現最大的危險模態(tài)，運用諧響應分析分析出這些模態(tài)下結構的應力應變和振幅分布情況，通過瞬態(tài)分析得出起重機在工作過程中隨時間變化的變形情況，起重機在工作時經常啟動和制動，將會對結構產生強烈的沖擊和振動，瞬態(tài)動力學分析，主要研究起重機在啟動、制動時系統(tǒng)的彈性振動規(guī)律，據此確定系統(tǒng)各部位的動應力響應、位移響應。起重機的瞬態(tài)動力學分析也是當前比較前沿的研究方向。傳統(tǒng)的結構設計是基于靜強度的設計，以統(tǒng)
4、一的動載系數來考慮動響應的影響。這種傳統(tǒng)的設計方法具有顯然的局限性，因為結構的動載系數在結構的不同部位、不同的載荷作用下是不同的。以統(tǒng)一的動載系數進行動特性設計，勢必會造成有些地方安全裕量過多，有些地方安全裕量過少。而運用動力學分析并結合靜態(tài)分析，得出最適合的動力系數，提供可供參考的各個關鍵部位的動力系數，在設計中改進結構設計和減輕自重。三機械振動學相關內容所謂“模態(tài)”，就是變形體、多剛體或質點系在作機械運動時，其本身變形體或系統(tǒng)內部相互位置發(fā)生變化所具有的“特征模式”，或稱“形態(tài)”。模態(tài)分析的目的，就是分析和控制上述力學系統(tǒng)的動態(tài)行為，建立其數學模型，最終完成改進其動態(tài)特性的任務。起重機的金
5、屬結構都有自己的固有振動頻率，。結構的每個固有頻率都對應一定的固有振型，準確的計算出結構的固有振型，就可以分清什么樣的激振力作用下會發(fā)生什么樣的振動，從而控制相應的激振力的頻率，避開該振型下該頻率下共振。模態(tài)是機械結構的固有振動特性。每個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。這些模態(tài)參數可以由計算機（有限元分析）或試驗（試驗模態(tài)法）取得。基于線性疊加原理，一個復雜的振動系統(tǒng)可以分解為許多模態(tài)的疊加。這樣的一個分解過程稱為模態(tài)分析。振動模態(tài)是彈性結構的固有、整體的特性。如果通過模態(tài)分析方法搞清楚了結構物在某一感興趣的頻率范圍內各階主要模態(tài)的特性，就可能預言結構在此頻段內在外部或內部各種振源作
6、用下實際的振動響應。因此，模態(tài)分析是結構動態(tài)設計及設備故障診斷的重要方法。一個N自由度的振動系統(tǒng)有N個模態(tài)。每一個模態(tài)的特性由參數加以描述，這些參數稱為模態(tài)參數。當系統(tǒng)是無阻尼或具有比例阻尼時，模態(tài)參數全是實數.(l)模態(tài)頻率或無阻尼模態(tài)頻率件(2)模態(tài)質量，(3)模態(tài)剛度(4)模態(tài)阻力系數，或模態(tài)阻尼比、模態(tài)衰減指數(5)模態(tài)矢量（r=1，2，……n）前四個參數之間有下列關系，，，，三有限元法在振動分析中的作用結構動力學的有限元法實質上是將一個彈性連續(xù)體的振動問題，離散為一個以有限個節(jié)點位移為廣義坐標的多自由度系統(tǒng)的振動問題來求解。起重機械的動態(tài)性能分析，主要是分析其在動態(tài)載荷作用下的響應。
7、動載荷是與時間t有關的載荷，例如起重機的結構在小車的一個工作循環(huán)過程中，受到不同的作用力，這時起重機的結構相應的位移、應力和應變不僅隨空間位置的變化，同時也隨時間t變化，要應用機械振動理論建立動力學方程。在單元分析中除了形成剛度矩陣外，還要形成質量矩陣和阻尼矩陣。在整體分析中要求解特征值問題和動力響應問題。四結構動力學有限元分析的理論部分已經在教材中有詳細的敘述?，F在的關鍵是如何能夠與工程實際的問
