具有腰繩結(jié)構(gòu)的格構(gòu)式臂架的幾何非線性與穩(wěn)定性分析
發(fā)布時間:2017-04-29 06:02
本文關(guān)鍵詞:具有腰繩結(jié)構(gòu)的格構(gòu)式臂架的幾何非線性與穩(wěn)定性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國經(jīng)濟(jì)的騰飛推動著城市化的高速進(jìn)行,工程起重機(jī)械所起到的作用也變得日益重要。為了高效、快速的推進(jìn)城市化建設(shè),工程起重機(jī)械的起重量以及起升幅度的提高成為了研究熱點(diǎn),越來越多的起重機(jī)械通過采用增加臂架結(jié)構(gòu)長度以此實(shí)現(xiàn)提高起升重量以及起升幅度的目的。然而由于長臂架結(jié)構(gòu)的引入,導(dǎo)致臂架結(jié)構(gòu)由于自重和自身撓度等的綜合作用往往出現(xiàn)了下?lián)线^大,自身穩(wěn)定性不足等問題。為了解決此問題,工程建設(shè)過程中采用了單拉桿牽引、雙拉桿牽引以及腰繩結(jié)構(gòu)牽引的形式。目前對于單拉桿牽引以及雙拉桿牽引形式的臂架結(jié)構(gòu)的研究已取得很大進(jìn)展,但對于具有腰繩結(jié)構(gòu)牽引的臂架結(jié)構(gòu)的研究仍處于探索階段,本課題正是以具有腰繩結(jié)構(gòu)牽引的臂架結(jié)構(gòu)為對象,開展深入地理論分析,給出指導(dǎo)性意見,為工程實(shí)際設(shè)計(jì)過程中提供理論支撐,是本課題的研究任務(wù)與目標(biāo)。本文對具有腰繩結(jié)構(gòu)牽引的臂架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模型簡化,給出了合理的受力計(jì)算模型,得出各個拉桿以及腰繩結(jié)構(gòu)的受力表達(dá)式,并對其正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。在保證受力正確的前提下,采用微分方程法并結(jié)合相應(yīng)的邊界條件得出了具有腰繩結(jié)構(gòu)牽引的臂架結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)判據(jù)表達(dá)式,并對其正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。在推導(dǎo)失穩(wěn)特征方程式的過程中,放棄忽略了固支點(diǎn)處側(cè)向柔性的簡化做法,運(yùn)用計(jì)及固支點(diǎn)側(cè)向柔性的準(zhǔn)確模型,分析發(fā)現(xiàn)固支點(diǎn)的側(cè)向柔性確實(shí)對于結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)形態(tài)存在著一定的影響。在此基礎(chǔ)上,通過采用等效慣性矩法以及單位荷載法并結(jié)合位移比較的方法,得出拉桿與人字架結(jié)構(gòu)固支點(diǎn)的具體表達(dá)式,并對該固支點(diǎn)側(cè)向剛度的影響因素進(jìn)行了探討,為合理控制人字架結(jié)構(gòu)固支點(diǎn)的側(cè)向剛度提出了理論支持。由于臂架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)長度增加,導(dǎo)致臂架結(jié)構(gòu)的幾何非線性現(xiàn)象明顯。在自身重力作用的影響下,臂架結(jié)構(gòu)的變形形式將采取何種形式,腰繩結(jié)構(gòu)的變形形式又將會采取何種形式是值得研究與分析的。本文主要研究了臂架結(jié)構(gòu)在自身重力的影響下,臂架結(jié)構(gòu)的變形形式。以及通過結(jié)合懸鏈線法,得出腰繩結(jié)構(gòu)在受力后的變形形式,并對其影響因素進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】:腰繩結(jié)構(gòu) 臂架結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 等效慣性矩 幾何非線性
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH213
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第1章 緒論8-18
- 1.1 課題研究的目的與意義8-11
- 1.2 國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析11-16
- 1.2.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究分析現(xiàn)狀12-14
- 1.2.2 結(jié)構(gòu)非線性研究分析現(xiàn)狀14-16
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-18
- 第2章 具有腰繩結(jié)構(gòu)的臂架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析18-50
- 2.1 具有腰繩結(jié)構(gòu)的動臂式臂架剛度與穩(wěn)定18-19
- 2.2 單腰繩結(jié)構(gòu)的臂架穩(wěn)定性分析19-32
- 2.2.1 臂架軸力、拉桿力和腰繩力的確定20-21
- 2.2.2 單腰繩結(jié)構(gòu)的臂架平面內(nèi)穩(wěn)定性分析21-22
- 2.2.3 單腰繩結(jié)構(gòu)的臂架平面外穩(wěn)定性分析22-29
- 2.2.4 單腰繩結(jié)構(gòu)的臂架穩(wěn)定性算例分析29-30
- 2.2.5 單腰繩結(jié)構(gòu)的臂架穩(wěn)定性影響因素分析30-32
- 2.3 雙腰繩結(jié)構(gòu)的臂架穩(wěn)定性分析32-41
- 2.3.1 臂架軸力、拉桿力和腰繩力確定33-34
- 2.3.2 雙腰繩結(jié)構(gòu)臂架平面外穩(wěn)定性34-41
- 2.4 計(jì)及固支點(diǎn)側(cè)向柔性時具有腰繩結(jié)構(gòu)的臂架穩(wěn)定性41-48
- 2.4.1 計(jì)及固支點(diǎn)側(cè)向柔性時腰繩結(jié)構(gòu)的臂架結(jié)構(gòu)平面外穩(wěn)定性分析41-46
- 2.4.2 算例分析46-47
- 2.4.3 側(cè)向支撐剛度對臂架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響47-48
- 2.5 本章小結(jié)48-50
- 第3章 縱橫彎曲條件下臂架支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度50-61
- 3.1 壓彎型人字架支撐結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度分析50-57
- 3.1.1 非壓彎條件下a類人字架結(jié)構(gòu)側(cè)向位移51-53
- 3.1.2 算例分析53
- 3.1.3 非壓彎條件下b類人字架結(jié)構(gòu)側(cè)向位移53-55
- 3.1.4 算例分析55
- 3.1.5 壓彎條件下人字架結(jié)構(gòu)抗壓桁架側(cè)向剛度55-57
- 3.2 人字架結(jié)構(gòu)面內(nèi)穩(wěn)定性57-60
- 3.2.1 人字架結(jié)構(gòu)平面內(nèi)穩(wěn)定性計(jì)算57-59
- 3.2.2 算例分析59-60
- 3.3 本章小結(jié)60-61
- 第4章 具有腰繩結(jié)構(gòu)的臂架結(jié)構(gòu)的幾何非線性分析61-70
- 4.1 起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的幾何非線性概述61-62
- 4.2 大位移梁桿結(jié)構(gòu)幾何非線性分析62-67
- 4.2.1 小變形幾何非線性梁單元剛度63-64
- 4.2.2 總體坐標(biāo)下的大位移幾何非線性梁單元剛度64-67
- 4.2.2.1 隨動坐標(biāo)系與整體坐標(biāo)系的關(guān)系64-65
- 4.2.2.2 唯一性隨動坐標(biāo)系的確定65-66
- 4.2.2.3 非線性梁單元在整體坐標(biāo)系下的平衡方程66-67
- 4.3 腰繩結(jié)構(gòu)對臂架結(jié)構(gòu)幾何非線性計(jì)算分析的影響67-69
- 4.3.1 無腰繩結(jié)構(gòu)的臂架幾何非線性計(jì)算分析67-68
- 4.3.2 具有腰繩結(jié)構(gòu)的臂架幾何非線性計(jì)算分析68-69
- 4.4 本章小結(jié)69-70
- 結(jié)論70-72
- 參考文獻(xiàn)72-78
- 致謝78
【引證文獻(xiàn)】
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 陸念力;王佳;;格構(gòu)式構(gòu)件的等效慣性矩法在桁架式起重機(jī)結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用[A];自主創(chuàng)新 實(shí)現(xiàn)物流工程的持續(xù)與科學(xué)發(fā)展——第八屆物流工程學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年
本文關(guān)鍵詞:具有腰繩結(jié)構(gòu)的格構(gòu)式臂架的幾何非線性與穩(wěn)定性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:334298
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