伸縮臂式起重機階梯柱模型的臨界力計算對比
發(fā)布時間:2021-11-14 23:42
為解決大型全地面起重機伸縮臂穩(wěn)定性的臨界力的問題,針對五階以上n階階梯柱理論計算的空白和國家標(biāo)準(zhǔn)的缺失。基于微彎曲理論列寫微分方程,得到理想柱的撓曲線,使用此曲線和瑞利李茲法可得理想柱歐拉臨界力。對于n階階梯柱,使用理想柱撓曲線和拋物線兩種假設(shè)曲線結(jié)合瑞利李茲法,可分別求得階梯柱的臨界力和等效長度系數(shù);诳v橫彎曲理論,建立n階伸縮臂的階梯柱的分段微分方程組,并利用數(shù)學(xué)歸納法推導(dǎo)出n階階梯柱壓桿穩(wěn)定性的遞推公式。針對遞推公式當(dāng)中的超越方程,結(jié)合結(jié)構(gòu)受力特征,列寫補充方程,使用Levenberg-Marquardt數(shù)值最優(yōu)化算法求解具有n個未知數(shù)的超越方程組,利用此算法能夠求解出n階階梯柱的長度系數(shù)。以上三種方法得到的長度系數(shù)與GB3811-2008,ANSYS 17.0結(jié)果進行對比。研究結(jié)果表明,提出數(shù)值算法的精度最高;并且在階梯柱的階數(shù)較高時,傳統(tǒng)的前兩種算法將產(chǎn)生較大誤差。
【文章來源】:機械設(shè)計與制造. 2020,(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
理想柱的撓曲
2.3 用理想柱撓曲線求解階梯柱的長度系數(shù)等截面柱并不是最經(jīng)濟的承載結(jié)構(gòu)形式。在起重機伸縮臂架中,截面常常是突然改變的,伸縮臂截面通常用鋼板模壓和焊接組成,因而階梯柱狀是伸縮臂目前最合理的結(jié)構(gòu)。要求解階梯柱的臨界力值,就必須對于柱的每一段分別列出撓度曲線的微分方程。
通過式(27)可以求解出每節(jié)階梯柱的剛度,進而可以求出整個階梯柱模型的臨界力P,此臨界力與相同約束條件下,與階梯柱長度相等的基本臂截面所構(gòu)成均等截面柱的臨界力對比,就可以求出n階階梯柱的長度系數(shù)μ2。3.3 二階階梯柱的非線性及其插值
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多級階梯柱側(cè)向剛度與軸壓臨界力的精確分析及其實用算式[J]. 陸念力,都亮. 工程力學(xué). 2015(08)
[2]一種n階變截面壓桿穩(wěn)定性計算方法的研究[J]. 王欣,易懷軍,趙日鑫,肖華. 中國機械工程. 2014(13)
[3]基于Levenberg-Marquardt算法的楊樹枝干建模[J]. 胡春華,李萍萍,朱詠莉. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(10)
[4]變截面階梯壓桿精確失穩(wěn)特征方程及其穩(wěn)定計算實用方法——《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》中階梯柱計算長度的快捷計算及精度分析[J]. 陸念力,都亮,蘭朋. 建筑機械. 2014(06)
[5]牽繩非保向力作用下的起重臂穩(wěn)定性分析[J]. 劉士明,陸念力,孟麗霞. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[6]壓彎桿彈性彎曲分析的精細傳遞矩陣法[J]. 孫建鵬,李青寧,曹現(xiàn)雷. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[7]起重機箱形伸縮臂整體穩(wěn)定性分析[J]. 劉士明,陸念力,寇捷. 中國工程機械學(xué)報. 2010(01)
[8]起重機箱形伸縮臂穩(wěn)定性分析的精確理論解[J]. 陸念力,蘭朋,白樺. 哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報. 2000(02)
[9]二階理論條件下的梁桿系統(tǒng)精確有限元方程及應(yīng)用[J]. 陸念力,蘭朋,李良. 哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報. 1998(04)
本文編號:3495590
【文章來源】:機械設(shè)計與制造. 2020,(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
理想柱的撓曲
2.3 用理想柱撓曲線求解階梯柱的長度系數(shù)等截面柱并不是最經(jīng)濟的承載結(jié)構(gòu)形式。在起重機伸縮臂架中,截面常常是突然改變的,伸縮臂截面通常用鋼板模壓和焊接組成,因而階梯柱狀是伸縮臂目前最合理的結(jié)構(gòu)。要求解階梯柱的臨界力值,就必須對于柱的每一段分別列出撓度曲線的微分方程。
通過式(27)可以求解出每節(jié)階梯柱的剛度,進而可以求出整個階梯柱模型的臨界力P,此臨界力與相同約束條件下,與階梯柱長度相等的基本臂截面所構(gòu)成均等截面柱的臨界力對比,就可以求出n階階梯柱的長度系數(shù)μ2。3.3 二階階梯柱的非線性及其插值
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多級階梯柱側(cè)向剛度與軸壓臨界力的精確分析及其實用算式[J]. 陸念力,都亮. 工程力學(xué). 2015(08)
[2]一種n階變截面壓桿穩(wěn)定性計算方法的研究[J]. 王欣,易懷軍,趙日鑫,肖華. 中國機械工程. 2014(13)
[3]基于Levenberg-Marquardt算法的楊樹枝干建模[J]. 胡春華,李萍萍,朱詠莉. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2014(10)
[4]變截面階梯壓桿精確失穩(wěn)特征方程及其穩(wěn)定計算實用方法——《塔式起重機設(shè)計規(guī)范》中階梯柱計算長度的快捷計算及精度分析[J]. 陸念力,都亮,蘭朋. 建筑機械. 2014(06)
[5]牽繩非保向力作用下的起重臂穩(wěn)定性分析[J]. 劉士明,陸念力,孟麗霞. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[6]壓彎桿彈性彎曲分析的精細傳遞矩陣法[J]. 孫建鵬,李青寧,曹現(xiàn)雷. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(04)
[7]起重機箱形伸縮臂整體穩(wěn)定性分析[J]. 劉士明,陸念力,寇捷. 中國工程機械學(xué)報. 2010(01)
[8]起重機箱形伸縮臂穩(wěn)定性分析的精確理論解[J]. 陸念力,蘭朋,白樺. 哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報. 2000(02)
[9]二階理論條件下的梁桿系統(tǒng)精確有限元方程及應(yīng)用[J]. 陸念力,蘭朋,李良. 哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報. 1998(04)
本文編號:3495590
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