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139-2505-5181周粵吉工程中會(huì)遇到各種各樣的振動(dòng)現(xiàn)象,，振動(dòng)在實(shí)際生活中一方面對(duì)我們有利，另一方面也會(huì)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(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全性能要求越來越高,，對(duì)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(duì)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(dòng)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(gè)自由度的振動(dòng),。振動(dòng)系統(tǒng)按照某一個(gè)固有頻率進(jìn)行的自由振動(dòng)稱為主振動(dòng),，系統(tǒng) 進(jìn)行主振動(dòng)的振動(dòng)形態(tài)稱為模態(tài)。在模態(tài)理論中,，具有個(gè)自由度的系統(tǒng),，運(yùn)動(dòng)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(duì)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(dòng)中為零矩陣，與此同時(shí)令激振力向量為零向量,，即可以得到該系統(tǒng)的振動(dòng)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(duì)矩陣進(jìn)行坐標(biāo)變換,，解出固有頻率,。臂架模態(tài)計(jì)算利用大型有限元軟件對(duì)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(shí)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(duì)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(shí)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(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)性能影響比較大,，所以只對(duì)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(gè)作業(yè)平臺(tái)。作業(yè)時(shí),，臂架結(jié)構(gòu)處于工作狀態(tài),，工作人員在工作平臺(tái)上行走會(huì)對(duì)臂架產(chǎn)生振動(dòng)激勵(lì)，此振動(dòng)激勵(lì)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(duì)模型施加約束，采用分塊法對(duì)路燈安裝車臂架進(jìn)行模態(tài)計(jì)算,，得到臂架結(jié)構(gòu)---階固有頻率,。析通過對(duì)路燈安裝車臂架結(jié)構(gòu)模態(tài)計(jì)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(huì)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(duì)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(dòng),，如：---階振型到第四階振型,，第五階振型為平面內(nèi)擺動(dòng)，第六階振型到第八階振型為上述兩者的復(fù)合擺動(dòng),。對(duì)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(duì)臂架系統(tǒng)的激勵(lì),，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(huì)對(duì)臂架產(chǎn)生激勵(lì)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(huì)有一定范圍的波動(dòng)。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(duì)危險(xiǎn)工況下進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)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(shí)對(duì)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(huì)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(xiǎn),，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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