钢包吊摆-液晃耦合建模与动态特性研究

为研究钢包吊运过程中钢液晃动与吊摆的耦合情况及影响因素，根据等效动力学原理建立了钢包吊运系统的质量-弹簧-阻尼模型，推导出了其运动方程，建立了钢包吊运系统的多体动力学-两相流有限元耦合模型进行有限元数值模拟，验证了三阶模态等效模型的有效性。然后基于等效模型分析不同参数对钢包吊运系统的影响。结果表明：钢丝绳摆动幅值随着绳长的增加先增加后减小，在钢丝绳长8 m附近时达到最大值，且摆动幅值随着小车加速度的增加而增加。钢液晃动的剧烈程度随着钢包载液率的增加而减小。钢液晃动会随着钢丝绳长的增加而减小，但是随着钢包载液率的增加，这种影响越来越小。该等效模型可为钢包吊运系统的精准定位控制方案提供理论基础。