本文關(guān)鍵詞：履帶式起重機(jī)臂架破壞載荷搜索

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【摘要】：有限元分析的一般步驟是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,確定邊界條件(這里的靜力分析的邊界條件一般包括力和位移邊界條件),然后進(jìn)行求解。顯然在載荷不知道的情況下是無法求解的,對于給定的結(jié)構(gòu),不能直接得到結(jié)構(gòu)的最大承載能力。對于履帶式起重機(jī)的臂架結(jié)構(gòu),在設(shè)計的時候,吊重是未知的,通常要給定一個吊重進(jìn)行試算,直到臂架發(fā)生破壞,最后得到了臂架的最大吊載。由于臂架屬于大型結(jié)構(gòu),單元的個數(shù)較多,并且屬于細(xì)長結(jié)構(gòu),需要考慮幾何非線性效應(yīng),計算量較大。在應(yīng)用現(xiàn)有商業(yè)軟件試算的時候,由于臂架的工況數(shù)較多,需要進(jìn)行反復(fù)的建模和求解,效率顯然是比較低的。本文針對起重機(jī)的臂架結(jié)構(gòu)基于兩次子結(jié)構(gòu)自由度凝聚模型進(jìn)行了非線性分析,并確定了臂架的最大承載能力。將臂架劃分成許多小的子結(jié)構(gòu),將子結(jié)構(gòu)內(nèi)部的自由度凝聚到邊界,經(jīng)過二次凝聚,將邊界自由度凝聚到邊界的形心,每個子結(jié)構(gòu)被減縮成為了一個梁單元,大大提高了計算的效率。在計算單元應(yīng)力的時候?qū)⒅亓Φ牡刃Ч?jié)點載荷視作均布載荷作用于整個單元,提高了應(yīng)力計算的精度。以預(yù)估破壞載荷為起點,對臂架的破壞載荷進(jìn)行了搜索。臂架的破壞往往是一些危險的單元最先破壞,所以承載能力是由危險單元控制的,在計算應(yīng)力的時候只針對危險單元,無關(guān)的單元不參與應(yīng)力計算,可大大減少計算量。本文根據(jù)經(jīng)驗選取臂根部分為危險部分,根據(jù)危險單元的最大承載能力對臂架的承載能力進(jìn)行了初步的計算。最后,根據(jù)本文提出的破壞載荷搜索的方法,基于Matlab環(huán)境開發(fā)了履帶式起重機(jī)臂架破壞載荷搜索的軟件,可以進(jìn)行智能建模,快速求解,起重性能報告自動生成等功能。對起重機(jī)臂架的破壞載荷進(jìn)行了數(shù)值計算,驗證了方法的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：履帶式起重機(jī) 細(xì)長結(jié)構(gòu) 破壞載荷 自由度減縮 插值
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH213.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 履帶式起重機(jī)簡介8-10
• 1.2 細(xì)長結(jié)構(gòu)破壞載荷研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 幾何非線性研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 細(xì)長結(jié)構(gòu)破壞決定因素13-14
• 1.3 細(xì)長結(jié)構(gòu)破壞載荷搜索的難點14
• 1.4 本文主要內(nèi)容及組織構(gòu)架14-16
• 2 幾何非線性理論16-28
• 2.1 幾何非線性理論的來源16
• 2.2 幾何非線性的描述方法16-22
• 2.2.1 TL格式16-19
• 2.2.2 UL格式19-21
• 2.2.3 CR格式21-22
• 2.3 轉(zhuǎn)動的描述22-24
• 2.4 非線性方程的解法24-27
• 2.4.1 迭代法24-25
• 2.4.2 增量法25-26
• 2.4.3 弧長法26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 細(xì)長框架結(jié)構(gòu)的建模28-41
• 3.1 引言28
• 3.2 子結(jié)構(gòu)單元坐標(biāo)系28-31
• 3.3 子結(jié)構(gòu)自由度減縮31-37
• 3.4 節(jié)點力平衡方程37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 4 破壞載荷搜索41-48
• 4.1 插值法介紹41-43
• 4.1.1 線性插值41
• 4.1.2 二次插值41-43
• 4.2 破壞載荷搜索流程43-47
• 4.2.1 初始吊重的估計44-46
• 4.2.2 破壞載荷搜索46-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 5 單元內(nèi)部應(yīng)力值精確計算48-56
• 5.1 單元內(nèi)部重力以均布載荷形式分布時的應(yīng)力計算48-51
• 5.2 單元內(nèi)部重力以等效節(jié)點載荷形式分布時的應(yīng)力計算51-54
• 5.3 兩種方法的比較54-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 6 算例56-65
• 6.1 空間懸臂框架結(jié)構(gòu)的破壞載荷搜索56-60
• 6.2 起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)的破壞載荷搜索60-64
• 6.3 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李利斌;含機(jī)構(gòu)位移的結(jié)構(gòu)有限元分析[D];大連理工大學(xué);2008年

2 徐林;細(xì)長結(jié)構(gòu)幾何非線性穩(wěn)定性分析[D];大連理工大學(xué);2010年

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本文編號：684287