SHPB系统波形弥散与压杆直径相关性的研究

确保安全施工 。 关， 过硬过脆 ， 达不到应有 的塑性变形余 量指标 。在交应 变力下 ， 伤事故的发生 ，
Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｅ ａ ｃ ｃ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ Ｏ ｎ ｓ ｉ ｔ ｅ
一
５ ） 制作质量问题或设计缺点 。
拆除 、 使 用管理规定进 行有 效控制 ， 结合 致产生 附加的交应变力 ， 使 回转塔 身 主弦杆 产生疲 劳破 坏 ， 腹杆 按照国家有关 塔吊安装 、 前述 倒塔 原因 ， 提前 做好各 种 预防和 防范措施 ， 杜 绝倒塔 群 死群 产生剪切变 形 ， 引发严 重 的事 故危 险 。ｄ ． 连接 螺 栓热 处 理不 过
Ｓ Ｈ Ｐ Ｂ 系 统 波 形 弥 散 与 压 杆 直 径 相 关 性 的 研 究
陈 明飞 饶 岳 成
（ 安徽理工大学 ， 安徽 淮南 ２ ３ ２ ０ ０ １ ）
摘 要： 通过数学推导和有限元数值模拟 ， 研究 了不 同直 径压 杆 Ｓ Ｈ Ｐ Ｂ系统的波形 弥散情 况 ， 结 果表 明： ６ ７ ６ ｍ ｍ铝杆 的应 力波形 弥散性 明显强 于 ６ ３ ７ Ｉ ｎ ｌ ｎ 铝杆 ， 两杆 的弥散性差异与两杆半径的 比值成平方关系 ； 在 同一个压杆 中随着时 间的推 移应 力波 形的弥 散性 变强 ， 应 力波形 的上升也在逐渐增加 ， 这在 直径较 大的 妒６ ｍ ｍ压杆 中尤其明显 。 关键 词 ： Ｓ Ｈ Ｐ Ｂ ， 弥散 ， 谐波波速 ， 有限元
塔机安装起 重臂各 节连接过程中 ， 因销轴 敲击过重 而冲坏 卡板 的 提早产 生疲 劳脆 断 ， 引起塔 身折 断倒 塔。ｅ ． 塔身 截 面尺 寸偏 小 ，
焊缝 ， 而检查维护管理 中又没发现 ， 使用 中销轴 慢慢 内滑而脱 出 ， 连接套 的焊缝应 力偏 大 ， 再 加上应 力集 中 ， 用 久 了易产 生疲 劳开 造成起 重臂 突然折断而引起倒 塔 。有 的销轴 卡板用 螺钉 固定 ， 使 裂 ， 引发倒塔 。 ｆ ． 臂架截面高度偏小 ， 刚度不够 ， 起 吊时挠度过 大 ，
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第３ ９卷 第 １ ４期 ２ ０ １ ３ 年 ５ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲ ＣＨＩ Ｔ Ｅ Ｃ ＴＵ ＲＥ
Ｖ０ １ ． ３ ９ Ｎｏ ． １ ４ Ｍａ ｙ ． ２ ０１ ３
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建 筑 材 料 及 应 用
・பைடு நூலகம்
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ ４ － ０ ０ ９ ６ － ０ ２
中图分类号 ： Ｔ Ｕ ５ ０ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｏ 引 言
基本假 设 ： 试件和压 杆满足 一维 弹性应 力波理 论 ； 试件 上应 力应
试件与压 杆之 间的摩擦 力可 以忽略 不计 ； 试件 的轴 向惯 岩石 、 混凝土 、 陶瓷都是工程中常用 的材 料 ， 掌握材 料的力学 变均匀 ； 性效应可以忽略不计 。其中一 维应 力波假定 是最基本 假定 ， 根据 性质是安全施工 的前提 。Ｓ ＨＰ Ｂ系统在研 究岩石 、 混凝土 、 陶瓷 等 这条假设 ， 人们可 以应用一维应力波理 论来计算测 试试件应 力状 材料的动力 学特 性 中有 着广 泛 的应 用 ＿ ３ Ｊ 。为 了更 好 的研 究 岩 态， 进而 分析研究 试件 的力学 特性 。在 实际条 件下 ， 由于材 料 的 石、 混凝 土等 非匀质 材料 ， 测试试 件 的尺 寸加大 了 ， Ｓ Ｈ Ｐ Ｂ系统 压 ？ 自 松效应 ， 压杆将会产生横 向变形并 引起波形 的弥散 。较 大直径 杆直径也加大 了。国内外 的相关研 究单位 相继 建立 了 ６ ７ ６ ａ ｒ ｉ ｎ ， 其应 力脉冲在传播 过程 中的弥散情况往往 比较严重 ， 可能 ６ １ ０ ０ ｍ ｌ ｎ的大直 径 Ｓ Ｈ Ｐ Ｂ系统 Ｈ 。Ｓ Ｈ Ｐ Ｂ实 验技术 包含 了四个 的压杆 ，
用中螺钉脱松而没有发现 ， 同样 引发严重后果 。
折臂丧失前倾力矩
容易造成往外溜车 ， 又未设 置 防断绳溜 车保 护装置 ， 结 果在 小 车 牵引断绳时失控 ， 小 车外 溜 ， 加大起 重力 矩而 导致 倒塔 。ｇ ． 为 降 低成本 ， 购买劣质钢材 ， 尺寸没保证 ， 强度 指标和塑 性指标 都没有
下 砸／
／
保障 。结果造成主弦杆 脆断 ， 臂架 折断 或塔 身折断 而导 致倒 塔 。
ｈ ． 刚性平衡臂式塔机平衡臂刚度不够 ， 或者桁架式 平衡臂 主弦 杆
局部稳定储备不足 ， 没有考 虑在安装 过程 中平衡 臂在无拉 杆时 承 受平衡重块的能力 ， 导致 在安装 中预 加平衡 重块 时 ， 平 衡臂 根 部
图 ４ 根 部折 胃 引发 后 倾 倒 塔
折弯 ， 平衡重 下砸 而倒塔 。ｉ ． 在起重臂拉杆设计时 ， 只作宏观应 力
分析 ， 没考虑拉杆 耳板 和 圆钢 焊接处 开槽 角点 的应力 集 中 ， 耳 板 ａ ． 塔顶或回转塔 身焊缝过小 ， 在 反复起 吊作业 下 ， 应 力过大 ， 边宽 留得不够宽 ， 致使 该角点 容易产 生疲 劳断裂 ， 导致 拉 杆断 裂 提前产生疲劳破坏 ， 使 顶部 突然发 生断 裂 ， 或 者单 根主 弦杆连 接 而倒塔 。 焊缝撕裂 ， 而使 吊重 臂先 下 坠 ， 接着 平衡 臂 下坠 ， 砸 坏 塔 身而 倒 ４ 结语 塔 。ｂ ． 双 吊点拉杆支座精度不够 准确 ， 造 成受力 不均 ， 一松一 紧 ， 旦发生倒塔事故 ， 企 业 的社 会信 誉会 受到 严重 影 响 ， 对 受 在起 吊过程 中单根拉杆受力过大 而破 断 ， 导致折 臂倒 塔。ｅ ． 为减 亲人造成 巨大 的痛苦 ， 因此 各级管 理人 员一 定要 严格 小 回转支承规 格 ， 未 经计 算随 意动 回转 上支 座 。因 刚度 不够 ， 导 害者家庭 、