起重机模拟设备实验的相近特性的研究

　　　边界条件要求模型与原型在支承状态与连接形式上完全一致，且CZ=1说明两支座的摩擦系数应相等。模型材料因为CL=1，要求模型材料与原型材料的泊松比相等。流体相似参数中，Froude数和Reynolds数是一对相互矛盾的参数，不能同时满足。如果要求同时满足则有CL=1，这就是起重机实型，也就失去了模型试验的初衷。因此，必须根据实际试验的目的选择其中一个。结构阻尼不易确定从偏安全方面考虑，模型的阻尼应尽量小，从而认为阻尼参数条件被自然近似满足。密度相似比在实验环境中，空气和实验模型材料都与实际工作环境和起重机原型材料一致。空气、结构材料的密度相似比为CP=1。质量相似比因为质量mWQL3，所以Cm=CQC3L，如果模型和原型采用相同的材料则Cm=C3L。

　　相似理论在起重机结构试验中的应用起重机在工作时承受自重、集中外载荷和分布外载荷。取起重机尺寸缩尺比为CL，模型采用与实型一样的材料CP=CE=1，则结构各部件的截面积和惯性矩的缩尺分别为C2L和C4L。因为起重机自重G=mg=QVg.所以CG=CmCg=C3L。代入自重、集中外载荷和分布外载荷的相似倍数CG、CF和Cq，得到在相应载荷下应力、挠度和频率的相似比为：CR（G）=CG/C2L=CL；CD（G）=CG/CL=C2L；CR（F）=CF/C2L；CD（F）=CF/CL；CR（q）=Cq；CD（q）=CqCL；Cf=1/Ct=1/CL所以，如果测量出模型在相应载荷下的应力、挠度和固有频率分别为RGm、DGm、RFm、DFm、RqDm、Dqm和fm，则根据线弹性结构应力和挠度的迭加原理，就可以预报起重机在实际工作状态下的应力、挠度和固有频率了，即RP=CR（G）RGm+CR（F）RmF+CR（q）RmqDp=CD（G）DGm+CD（F）DFm+CD（q）DmPfP=Cffm更进一步，用前述的相似关系还可以预报起重机在动载荷下的响应。