架空吊運索道作業(yè)過程的振動建模研究
發(fā)布時間:2021-04-06 15:49
隨著工程索道在各類工程領域的廣泛應用,工程索道動力學理論與控制方面的研究,已引起越來越多研究人員的廣泛興趣。架空吊運索道的懸索系統(tǒng)是最復雜的索道系統(tǒng)之一,其操作運行過程具有研究的復雜性、挑戰(zhàn)性與實踐性。振動和穩(wěn)定性分析是懸索動力學研究的基本問題,架空索道系統(tǒng)的振動問題是索道系統(tǒng)動力學問題中的關鍵課題,因此基于架空吊運索道工程實際,從各種常用的索道運行工況出發(fā),從靜態(tài)分析到動力學建模與分析具有普遍意義。本文首先用最大跨替代法,將多跨索道模型簡化成單跨索道在靜力學和動力學方面進行了分別研究,說明在對多跨索道的研究上,最大跨替代法是可行的,對研究多跨架空索道提出一個新的研究方法。同時考慮荷載作用下支座竄移時,鞍座與水平張力的關系。在多跨懸索動力學的的研究中,將發(fā)生支座竄移端,用等效彈簧銜接支座和承載索,實現(xiàn)支座竄移下懸索振動力學的等效建模。其次,基于弦振動理論,研究以單跨架空吊運索道在自動卸載情況下,承載索因積蓄的彈性能瞬間釋放而產(chǎn)生自由振動。建立了在指定位置自動卸載時的懸索振動方程,分析了在自動卸載工況下承載索振動固有頻率、周期等特征參數(shù)、主振動及橫向自由振動的響應變化規(guī)律。然后,討論架空...
【文章來源】:福建農(nóng)林大學福建省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 懸索國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 懸索靜力學理論研究現(xiàn)狀
1.2.2 懸索振動力學研究現(xiàn)狀
1.2.3 存在的問題
1.3 論文主要研究內(nèi)容
1.4 主要研究方法
1.4.1 工程模型簡化
1.4.2 數(shù)學建模與求解
1.4.3 工程案例仿真分析
2 多跨索道設計計算中的最大跨替代法
2.1 單跨懸索設計理論
2.1.1 承載索懸鏈線理論
2.1.2 承載索拋物線理論
2.2 按鞍座形式分類的多跨索道
2.3 多跨索道最大跨替代法的判定
2.3.1 傳統(tǒng)靜力設計中的設計跨判定
2.3.2 無荷多跨索道系統(tǒng)數(shù)學模型
2.3.3 有荷多跨索道系統(tǒng)數(shù)學模型
2.3.4 多跨狀態(tài)協(xié)調(diào)方程
2.3.5 單荷多跨索道拉力分析
2.3.6 單荷多跨索道支座竄移下拉力分析
2.4 單荷多跨懸索動力學分析中最大跨替代法
2.4.1 動力學分析中最大跨替代法
2.4.2 靜力學設計中的懸索力與跨距的關系對動力學的影響
2.4.3 考慮支座竄移的最大跨振動模型
2.5 小結
3 懸索自動卸載作業(yè)過程的橫向振動分析
3.1 基于弦振動的懸索橫向振動理論
3.1.1 振動微分方程
3.1.2 橫向振動方程解
3.2 單跨懸索自動卸載時承載索橫向振動案例分析
3.2.1 案例參數(shù)條件
3.2.2 單跨懸索自動卸載簡化模型
3.3 單跨懸索自動卸載時承載索橫向振動分析
3.3.1 懸索自動卸載主振動規(guī)律
3.3.2 懸索自動卸載橫向自由振動規(guī)律
3.4 小結
4 架空吊運索道起吊作業(yè)過程振動分析
4.1 架空吊運索道起吊系統(tǒng)模型
4.1.1 索道起吊系統(tǒng)簡化模型
4.1.2 索道起吊過程典型工況
4.2 垂直起吊過程動力學建模與分析
4.2.1 垂直起吊過程系統(tǒng)簡化模型
4.2.2 起吊過程振動微分方程的建立
4.2.3 振動微分方程的求解
4.2.4 方程參數(shù)及計算
4.2.5 垂直起吊過程振動特性分析
4.3 單擺起吊過程振動控制方程
4.3.1 單擺起吊過程系統(tǒng)簡化模型
4.3.2 振動微分方程的建立
4.3.3 振動微分方程的求解
4.3.4 起吊過程振動特性分析
4.4 小結
5 架空吊運索道載運作業(yè)過程耦合振動建模與分析
5.1 軸向拉力對承載索的影響
5.2 單跨索道在集中動荷載下索道耦合振動分析
5.2.1 基于歐拉梁假設的索道簡化模型
5.2.2 耦合振動方程建立及求解
5.3 工程實例的數(shù)值仿真分析
5.3.1 實例參數(shù)
5.3.2 承載索動態(tài)響應分析
5.3.3 吊重動態(tài)響應分析
5.4 小結
6 可竄移懸索振動模型設想與討論
6.1 懸索微元分析
6.2 可竄移懸索模型設想
6.3 可竄移懸索需考慮的因素
6.3.1 支座竄動時的運動分類
6.3.2 支座竄動產(chǎn)生的軸向拉力
6.4 方程建立方法
6.5 小結
7 總結與展望
7.1 總結
7.2 論文創(chuàng)新之處
7.3 展望
參考文獻
附錄 方程的推導
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]溫度變化對懸索非線性自由振動特性影響[J]. 金波,趙珧冰,張定方,周旺. 應用力學學報. 2017(01)
[2]時滯影響下受控斜拉索的參數(shù)振動穩(wěn)定性[J]. 彭劍,李祿欣,胡霞,王修勇. 應用數(shù)學和力學. 2017(02)
[3]溫度對懸索橋垂度的影響分析[J]. 劉洋. 四川水泥. 2017(01)
[4]多跨索道的可移動中間支架設計[J]. 周成軍,巫志龍,周新年,馮輝榮,鄭世飛,劉富萬. 森林與環(huán)境學報. 2016(01)
[5]單跨架空索道貨物脫鉤跳躍弦振動響應分析[J]. 馮輝榮,周成軍,周新年,巫志龍. 力學與實踐. 2014(02)
[6]埃特金加速迭代法及其在單跨懸索狀態(tài)方程中的應用[J]. 馮輝榮,周成軍,周新年. 福建農(nóng)林大學學報(自然科學版). 2013(03)
[7]軸向運動梁橫向非線性振動模型研究進展[J]. 丁虎,陳立群,張國策. 動力學與控制學報. 2013(01)
[8]考慮邊界條件的頻率法測索力實用公式[J]. 唐盛華,方志,楊索. 湖南大學學報(自然科學版). 2012(08)
[9]1:2內(nèi)共振及主共振情況下高架索的面內(nèi)振動分析[J]. 任愛娣,何學軍,王曉林,張良欣. 物理學報. 2012(06)
[10]拉索端部彈性約束振動控制[J]. 姜健,李國強. 振動.測試與診斷. 2012(01)
博士論文
[1]林業(yè)架空索道懸索理論的研究[D]. 薛偉.東北林業(yè)大學 2001
碩士論文
[1]多跨單荷重架空索道懸鏈線理論研究[D]. 王小桃.福建農(nóng)林大學 2012
[2]架空索道懸鏈線理論研究[D]. 鄭麗鳳.福建農(nóng)林大學 2002
本文編號:3121696
【文章來源】:福建農(nóng)林大學福建省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景及意義
1.2 懸索國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 懸索靜力學理論研究現(xiàn)狀
1.2.2 懸索振動力學研究現(xiàn)狀
1.2.3 存在的問題
1.3 論文主要研究內(nèi)容
1.4 主要研究方法
1.4.1 工程模型簡化
1.4.2 數(shù)學建模與求解
1.4.3 工程案例仿真分析
2 多跨索道設計計算中的最大跨替代法
2.1 單跨懸索設計理論
2.1.1 承載索懸鏈線理論
2.1.2 承載索拋物線理論
2.2 按鞍座形式分類的多跨索道
2.3 多跨索道最大跨替代法的判定
2.3.1 傳統(tǒng)靜力設計中的設計跨判定
2.3.2 無荷多跨索道系統(tǒng)數(shù)學模型
2.3.3 有荷多跨索道系統(tǒng)數(shù)學模型
2.3.4 多跨狀態(tài)協(xié)調(diào)方程
2.3.5 單荷多跨索道拉力分析
2.3.6 單荷多跨索道支座竄移下拉力分析
2.4 單荷多跨懸索動力學分析中最大跨替代法
2.4.1 動力學分析中最大跨替代法
2.4.2 靜力學設計中的懸索力與跨距的關系對動力學的影響
2.4.3 考慮支座竄移的最大跨振動模型
2.5 小結
3 懸索自動卸載作業(yè)過程的橫向振動分析
3.1 基于弦振動的懸索橫向振動理論
3.1.1 振動微分方程
3.1.2 橫向振動方程解
3.2 單跨懸索自動卸載時承載索橫向振動案例分析
3.2.1 案例參數(shù)條件
3.2.2 單跨懸索自動卸載簡化模型
3.3 單跨懸索自動卸載時承載索橫向振動分析
3.3.1 懸索自動卸載主振動規(guī)律
3.3.2 懸索自動卸載橫向自由振動規(guī)律
3.4 小結
4 架空吊運索道起吊作業(yè)過程振動分析
4.1 架空吊運索道起吊系統(tǒng)模型
4.1.1 索道起吊系統(tǒng)簡化模型
4.1.2 索道起吊過程典型工況
4.2 垂直起吊過程動力學建模與分析
4.2.1 垂直起吊過程系統(tǒng)簡化模型
4.2.2 起吊過程振動微分方程的建立
4.2.3 振動微分方程的求解
4.2.4 方程參數(shù)及計算
4.2.5 垂直起吊過程振動特性分析
4.3 單擺起吊過程振動控制方程
4.3.1 單擺起吊過程系統(tǒng)簡化模型
4.3.2 振動微分方程的建立
4.3.3 振動微分方程的求解
4.3.4 起吊過程振動特性分析
4.4 小結
5 架空吊運索道載運作業(yè)過程耦合振動建模與分析
5.1 軸向拉力對承載索的影響
5.2 單跨索道在集中動荷載下索道耦合振動分析
5.2.1 基于歐拉梁假設的索道簡化模型
5.2.2 耦合振動方程建立及求解
5.3 工程實例的數(shù)值仿真分析
5.3.1 實例參數(shù)
5.3.2 承載索動態(tài)響應分析
5.3.3 吊重動態(tài)響應分析
5.4 小結
6 可竄移懸索振動模型設想與討論
6.1 懸索微元分析
6.2 可竄移懸索模型設想
6.3 可竄移懸索需考慮的因素
6.3.1 支座竄動時的運動分類
6.3.2 支座竄動產(chǎn)生的軸向拉力
6.4 方程建立方法
6.5 小結
7 總結與展望
7.1 總結
7.2 論文創(chuàng)新之處
7.3 展望
參考文獻
附錄 方程的推導
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]溫度變化對懸索非線性自由振動特性影響[J]. 金波,趙珧冰,張定方,周旺. 應用力學學報. 2017(01)
[2]時滯影響下受控斜拉索的參數(shù)振動穩(wěn)定性[J]. 彭劍,李祿欣,胡霞,王修勇. 應用數(shù)學和力學. 2017(02)
[3]溫度對懸索橋垂度的影響分析[J]. 劉洋. 四川水泥. 2017(01)
[4]多跨索道的可移動中間支架設計[J]. 周成軍,巫志龍,周新年,馮輝榮,鄭世飛,劉富萬. 森林與環(huán)境學報. 2016(01)
[5]單跨架空索道貨物脫鉤跳躍弦振動響應分析[J]. 馮輝榮,周成軍,周新年,巫志龍. 力學與實踐. 2014(02)
[6]埃特金加速迭代法及其在單跨懸索狀態(tài)方程中的應用[J]. 馮輝榮,周成軍,周新年. 福建農(nóng)林大學學報(自然科學版). 2013(03)
[7]軸向運動梁橫向非線性振動模型研究進展[J]. 丁虎,陳立群,張國策. 動力學與控制學報. 2013(01)
[8]考慮邊界條件的頻率法測索力實用公式[J]. 唐盛華,方志,楊索. 湖南大學學報(自然科學版). 2012(08)
[9]1:2內(nèi)共振及主共振情況下高架索的面內(nèi)振動分析[J]. 任愛娣,何學軍,王曉林,張良欣. 物理學報. 2012(06)
[10]拉索端部彈性約束振動控制[J]. 姜健,李國強. 振動.測試與診斷. 2012(01)
博士論文
[1]林業(yè)架空索道懸索理論的研究[D]. 薛偉.東北林業(yè)大學 2001
碩士論文
[1]多跨單荷重架空索道懸鏈線理論研究[D]. 王小桃.福建農(nóng)林大學 2012
[2]架空索道懸鏈線理論研究[D]. 鄭麗鳳.福建農(nóng)林大學 2002
本文編號:3121696
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