超遠柔性附著式塔機整體穩(wěn)定性研究
本文關(guān)鍵詞:超遠柔性附著式塔機整體穩(wěn)定性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文是國家“十一五”科技支撐計劃重點項目——多功能、大高度、高速度運行狀態(tài)下升降機結(jié)構(gòu)受力分析研究中關(guān)于多功能升降機長距離剛性、柔性附著技術(shù)研究的重要組成部分,本課題針對塔機在使用超遠附著裝置過程中可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生單肢失穩(wěn)的工況進行計算分析,,目的在于研究當附著裝置發(fā)生單肢失穩(wěn)時對塔式起重機整體穩(wěn)定性的影響,為工程中附著裝置的設(shè)計和評估其承載能力提供理論依據(jù)。 本文在考慮塔身及附著結(jié)構(gòu)聯(lián)合作用的超靜定條件下,基于剛度分配法對塔式起重機的附著結(jié)構(gòu)進行了受力分析,分別推導(dǎo)了靜定的三桿式、超靜定的四桿單側(cè)式和四桿雙側(cè)式附著結(jié)構(gòu)在對稱安裝和一般安裝方式下的附著內(nèi)力及剛度計算公式。進一步,針對四桿式超遠柔性附著裝置可能出現(xiàn)的單肢失穩(wěn)情況,應(yīng)用單位力法與兩端鉸接壓桿歐拉臨界力計算方法,推導(dǎo)了超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的相應(yīng)失穩(wěn)變異結(jié)構(gòu)的桿件內(nèi)力及附著剛度的計算公式;赟ap84分析軟件,建立了不同形式附著裝置的有限元模型,并將上述推導(dǎo)的附著裝置桿件內(nèi)力計算結(jié)果與有限元結(jié)果進行了對比,保證了該部分結(jié)果的正確性和有效性。 應(yīng)用基于等側(cè)向剛度條件推導(dǎo)的格構(gòu)式構(gòu)件等效為實腹式構(gòu)件方法將格構(gòu)式塔身等效為實腹式;針對等效后附著式塔機計算模型并計及附著裝置剛度,應(yīng)用考慮軸力效應(yīng)影響的壓彎梁精確單元剛度陣,推導(dǎo)了塔身部分的總體剛度。進一步,針對FZQ1380型塔機,計算在選用不同類型附著裝置時塔機的整體失穩(wěn)臨界力,并應(yīng)用Ansys有限元分析軟件進行了驗證計算,證明了本文計算結(jié)果的正確性。 針對工程中常用的兩種四桿式超靜定附著裝置,討論了各安裝尺寸對附著支撐剛度和塔機整體失穩(wěn)臨界力的影響。定性分析了附著裝置支撐剛度與塔機整體失穩(wěn)臨界力的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】:塔式起重機 超遠柔性附著 整體穩(wěn)定性 單肢失穩(wěn)
【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】:2013
【分類號】:TH213.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-14
- 1.1 課題來源及研究的目的和意義9-11
- 1.1.1 課題來源9
- 1.1.2 研究的目的和意義9-11
- 1.2 國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和分析11-12
- 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容12-14
- 第2章 塔式起重機附著結(jié)構(gòu)受力分析14-32
- 2.1 彈性附著結(jié)構(gòu)的支撐反力14-16
- 2.1.1 附著結(jié)構(gòu)側(cè)向反力14-15
- 2.1.2 附著結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)反力15-16
- 2.2 格構(gòu)式塔身的抗彎剛度與扭轉(zhuǎn)剛度確定16-18
- 2.2.1 格構(gòu)式構(gòu)件到實腹式構(gòu)件的折算慣性矩16-17
- 2.2.2 格構(gòu)式塔身的扭轉(zhuǎn)剛度17-18
- 2.3 附著裝置支撐剛度18-28
- 2.3.1 三桿式附著裝置支撐剛度18-19
- 2.3.2 四桿式單側(cè)超靜定附著裝置支撐剛度19-24
- 2.3.3 雙側(cè)支撐式超靜定附著裝置支撐剛度24-28
- 2.4 附著裝置支撐反力及桿件內(nèi)力確定28
- 2.5 計算實例28-31
- 2.5.1 三桿式附著裝置桿件內(nèi)力計算實例28-29
- 2.5.2 四桿式單側(cè)超靜定附著裝置桿件內(nèi)力計算實例29-30
- 2.5.3 雙側(cè)支撐式超靜定附著裝置桿件內(nèi)力計算實例30-31
- 2.6 本章小結(jié)31-32
- 第3章 超遠柔性附著局部屈曲后結(jié)構(gòu)剛度與桿件內(nèi)力32-38
- 3.1 兩端鉸接壓桿的歐拉臨界力32
- 3.2 四桿式單側(cè)超遠附著失穩(wěn)變異結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力與支撐剛度32-35
- 3.3 雙側(cè)支撐式附著裝置失穩(wěn)變異結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力及支撐剛度35-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 第4章 超遠柔性附著式塔機的整體失穩(wěn)臨界力的確定38-68
- 4.1 計及附著支撐剛度的塔身受力傳遞矩陣法38-41
- 4.1.1 單元局部坐標系到整體坐標系轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換矩陣38-39
- 4.1.2 塔身受力分析中的傳遞矩陣法39-41
- 4.2 計及幾何非線性的梁單元剛度陣41-44
- 4.3 塔機多次附著時的整體穩(wěn)定性分析44-49
- 4.3.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的能量準則及其在有限元分析中的應(yīng)用44-45
- 4.3.2 塔機整體失穩(wěn)臨界力的確定45-49
- 4.4 FZQ1380 型附著式塔機整體穩(wěn)定性分析49-66
- 4.4.1 塔機整體穩(wěn)定性分析程序編制與計算流程49-50
- 4.4.2 采用四桿單側(cè)附著裝置的塔機整體失穩(wěn)臨界力計算50-54
- 4.4.3 四桿單側(cè)附著裝置安裝尺寸對塔機整體穩(wěn)定性的影響54-61
- 4.4.4 四桿雙側(cè)附著裝置的塔機整體失穩(wěn)臨界力計算61-63
- 4.4.5 四桿式雙側(cè)附著裝置安裝尺寸對塔機整體穩(wěn)定性的影響63-66
- 4.5 本章小結(jié)66-68
- 結(jié)論68-70
- 參考文獻70-75
- 致謝75
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