本文關(guān)鍵詞：起重機(jī)桁架臂非線性穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了滿足日益發(fā)展工程實(shí)際的需要,起重機(jī)臂架越來(lái)越細(xì)長(zhǎng)化,其穩(wěn)定性問(wèn)題也日益突出。起重機(jī)臂架是復(fù)雜的空間細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu),其穩(wěn)定性問(wèn)題是典型的非線性極值點(diǎn)失穩(wěn)問(wèn)題。傳統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題的解析方法只能解決“抽象梁”或者能簡(jiǎn)化為“抽象梁”的分叉失穩(wěn)問(wèn)題,對(duì)于臂架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問(wèn)題顯得力不從心。隨著有限單元法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,特征值屈曲被廣泛應(yīng)用于各類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析。但是,特征值屈曲分析中假設(shè)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)前為較小變形狀態(tài)且應(yīng)力與變形成線性關(guān)系,而臂架結(jié)構(gòu)在失穩(wěn)前已經(jīng)發(fā)生較人變形且應(yīng)力與變形也非線性關(guān)系,因此,對(duì)臂架進(jìn)行非線性穩(wěn)定性分析尤為必要。本文在充分研究和總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,分析臂架系統(tǒng)的受力情況,建立臂架系統(tǒng)的力學(xué)模型；根據(jù)力學(xué)模型,選擇合適的單元并根據(jù)臂架的幾何結(jié)構(gòu)建立有限元模型；研究非線性迭代過(guò)程和自動(dòng)生成載荷增量(甚至是負(fù)增量)的迭代算法——弧長(zhǎng)法,保證在計(jì)算過(guò)程中接近極值點(diǎn)時(shí)計(jì)算的收斂性,同時(shí)保證能夠跟蹤極值點(diǎn)之后的載荷-位移曲線；考慮幾何非線性,對(duì)臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性全過(guò)程分析,得到了臂架結(jié)構(gòu)的載荷-位移全過(guò)程曲線。以750t級(jí)履帶起重機(jī)臂架為例,對(duì)多種臂架組合和幅度進(jìn)行非線性全過(guò)程分析,得到了相應(yīng)工況下臂架的載荷-位移全過(guò)程曲線,通過(guò)分析該曲線得到了較為符合工程實(shí)際的失穩(wěn)載荷。從中可以看出,進(jìn)行非線性分析可以得到臂架結(jié)構(gòu)的載荷-位移全過(guò)程曲線,該曲線可以清晰地描述臂架穩(wěn)定性性能,從而驗(yàn)證了非線性全過(guò)程分析的可行性,體現(xiàn)了進(jìn)行非線性全過(guò)程分析的必要性。此外,文中還對(duì)算例的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行匯總和分析,得到了不同因素對(duì)穩(wěn)定性的影響,并對(duì)實(shí)際吊裝工作提出了建議；對(duì)于非線性穩(wěn)定性分析過(guò)程中可能遇到的實(shí)際計(jì)算問(wèn)題文中也有詳細(xì)論述。
【關(guān)鍵詞】：桁架臂 穩(wěn)定性 非線性 弧長(zhǎng)法 全過(guò)程分析
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 起重機(jī)簡(jiǎn)介9-10
• 1.2 穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 穩(wěn)定性問(wèn)題分類10-13
• 1.2.2 穩(wěn)定性問(wèn)題的計(jì)算方法13-16
• 1.3 論文意義和工作內(nèi)容16-18
• 1.3.1 論文意義16-17
• 1.3.2 論文工作內(nèi)容17-18
• 2 非線性穩(wěn)定性分析理論18-31
• 2.1 平衡方程18
• 2.2 線性穩(wěn)定性分析18-21
• 2.3 非線性穩(wěn)定性分析21-30
• 2.3.1 牛頓迭代法及其變形22-24
• 2.3.2 非線性增量迭代方法24-26
• 2.3.3 全過(guò)程跟蹤的方法26-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 非線性全過(guò)程計(jì)算過(guò)程中的若干問(wèn)題31-42
• 3.1 初始缺陷的處理31
• 3.2 收斂準(zhǔn)則31-33
• 3.3 參考載荷的選取33-34
• 3.4 載荷增量的求解34-35
• 3.5 弧長(zhǎng)的確定及迭代返回的處理35-37
• 3.5.1 弧長(zhǎng)的改進(jìn)策略35-36
• 3.5.2 弧長(zhǎng)的范圍36
• 3.5.3 迭代返回處理36-37
• 3.6 增強(qiáng)收斂的辦法37-38
• 3.7 計(jì)算終止條件38
• 3.8 計(jì)算結(jié)果的處理38-41
• 3.8.1 結(jié)果記錄39
• 3.8.2 繪制載荷-位移曲線39-41
• 3.9 本章小結(jié)41-42
• 4 算例42-69
• 4.1 臂架系統(tǒng)建模42-45
• 4.2 主臂工況45-59
• 4.2.1 主臂44m幅度45-53
• 4.2.2 主臂14m幅度53-56
• 4.2.3 主臂74m幅度56-59
• 4.3 超起主臂工況59-63
• 4.3.1 超起主臂14m幅度60-61
• 4.3.2 超起主臂60m幅度61-62
• 4.3.3 超起主臂108m幅度62-63
• 4.4 重型副臂工況63-68
• 4.4.1 重型副臂22m幅度65-66
• 4.4.2 重型副臂46m幅度66-67
• 4.4.3 重型副臂72m幅度67-68
• 4.5 本章小節(jié)68-69
• 5 結(jié)果分析69-74
• 5.1 臂架仰角對(duì)穩(wěn)定性的影響70-71
• 5.2 臂架組合對(duì)穩(wěn)定性的影響71
• 5.3 初始缺陷(重力)對(duì)穩(wěn)定性的影響71-72
• 5.4 側(cè)載對(duì)穩(wěn)定性的影響72-73
• 5.5 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況78-79
• 致謝79-80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 沈世釗;大跨空間結(jié)構(gòu)理論研究和工程實(shí)踐[J];中國(guó)工程科學(xué);2001年03期

  本文關(guān)鍵詞：起重機(jī)桁架臂非線性穩(wěn)定性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：306895