起重机桁架臂非线性稳定性分析

桁架臂作为起重机的主要承载构件,其稳定性是设计过程中的重要问题。以280t履带起重机桁架臂为研究对象,基于弧长法理论利用Ansys软件对其进行非线性稳定性计算。通过分别改变臂架的宽度、高度、主弦杆外径和壁厚尺寸来改变臂架的换算长细比,得到不同长细比的载荷-位移全过程曲线。通过对载荷-位移曲线进行分析,求得较精确的临界失稳载荷,并探讨长细比对臂架的临界失稳载荷及臂架柔性的影响,进而为工程设计提供设计依据。     

大长细比伸缩臂的非线性位移相似关系研究

为了加强伸缩臂设计方面的继承性,实现系列化设计.先分析了大长细比伸缩臂的受力情况,将臂架分别落到变幅平面和回转平面内研究,在变幅平面内把伸缩臂简化成一个变截面外伸梁模型,在回转平面内简化成一个变截面悬臂梁模型.并依据大位移理论描述其位移,结合方程分析法推导伸缩臂各项参数的相似比约束关系式,以量纲分析法推导的相似准则作为...     

基于弧长法的桁架臂结构全过程非线性稳定性分析

履带起重机的桁架臂通常为大长度的空间格构式结构,对其进行稳定性计算较为复杂.针对此问题,采用弧长法,考虑臂架初始缺陷、载荷分布和几何非线性,对臂架进行了载荷-位移的全过程非线性稳定性分析.通过分析臂架的载荷-位移全过程曲线,并和线性稳定性分析结果进行对比,得到了较为符合工程实际的臂架极限载荷.该方法可为工程设计和评估提供分析依据.     

组合式桁架臂稳定性有限元数值方法研究

作业的高要求促使起重机臂架向组合臂方向发展,臂架系统的稳定性愈显突出。现有商用有限元软件存在建模复杂、计算不收敛等不足,为提高建模计算效率,建立了臂架稳定性计算系统。首先分析臂架结构特性,对臂架系统进行力学简化;然后通过惯性矩等效方式将臂架从格构式结构简化为实腹式梁结构,在等效过程中考虑拉板效应和扭转惯性矩的影响;最后基于MATLAB平台完成算法并形成计算系统,实现计算的参数化及批量化。对比结果表明该系统具有精确性和快速性。     

履带起重机细长桁架臂稳定性系数探讨

为研究桁架臂的侧向载荷对臂架稳定性的影响,重点研究履带起重机的主臂,根据臂架在作业系统中的受力和约束情况,考虑臂架模型在实际作业中的不同起升幅度、不同侧向载荷下的载荷-位移曲线、失稳载荷,对几何非线性下的臂架稳定性和不同工况下的稳定性系数作对比分析,得出在不同侧载情况下的稳定性系数近似值,为起升载荷的选取提供参考。     

有限元法计算大吨位伸缩臂起重机起重性能

起重性能是起重机综合起重能力的体现,准确并快速地计算起重性能对起重机的设计至关重要.将大吨位伸缩臂起重机臂架系统简化为梁,建立了简化模型,分析外载荷,采用几何非线性有限元理论计算某一工况下单元的变形和节点力,由复合应力与许用应力的关系求出额定起重量.通过算例将非线性有限元理论计算出的结果、线性理论计算的结果、样机试验实测出的结果做对比,验证了简化的合理性和此种方法在起重机起重性能计算上应用的可靠性.     

折臂稳定性分析

解折臂俯角对折臂横向载荷和轴向载荷以及弯矩的影响,基于弹性力学理论对擦窗机折臂进行分析,导出折臂所受轴向载荷和横向载荷以及弯矩与俯角变化的理论公式。针对折臂式擦窗机进行理论分析,计算出实际受力,并进行相应的计算,建立擦窗机折臂的三维模型,利用ANSYS有限元软件对所建模型进行求解分析,对折臂静态状态进行分析得出结果。对两种方法得出的结果进行分析比较,结果表明该方法合理可靠,得出了折臂稳定性的结论。     

计及二阶效应的一种桁架臂几何非线性方法

基于二阶效应,运用微分方程法建立承受横向均布载荷压杆在变形位置后的微分方程,将微分方程分解为均承受轴向压力的正弦曲线和二次抛物线曲线的叠加,把变形方程变换成以待定几何参数表达的形式,根据边界条件和平衡条件求解承受横向均布载荷的压杆挠度计算公式;采用该方法对等截面空间桁架臂进行挠度变形分析,并将所求结果与有限元软件ANSYS和ABAQUS非线性分析结果进行对比分析,对比结果验证了所提出方法的可行性与实用性。     

大型门式起重塔架的稳定性分析

大型门式起重塔架由于工作高度超过百米,在水平风载的作用下,塔架结构体系的几何非线性效应十分显著.通过对塔架体系进行稳定性的非线性屈曲分析,验证了高空风载对塔架结构稳定性的影响,进一步分析了统风钢索对增强塔架结构整体稳定性的重要作用,并依此提出了改进方案;这些分析同时为塔架系统的设计及优化改进提供了理论依据.     

WK-4型挖掘机起重臂的结构与分析

文中对WK-4A、WK-4B、WK-4C型挖掘机起重臂的结构进行了分析,从而提出各型控掘机起重臂结构存在的问题,确定一种更加适应挖掘机工作工况的起重臂结构形式。     

擦窗机折臂局部稳定性分析

以擦窗机的折臂为研究对象,采用有限元方法,选取折臂的极限工况对其进行了结构静力分析,得到了极限应力值,并借鉴起重机规范进行验算,表明折臂满足强度要求;对折臂进行了特征值屈曲分析,得出了折臂局部稳定的结论。     

履带起重机桁架臂破坏性试验及理论分析

针对履带起重机起臂工况,选取其中9m臂节进行破坏性试验,并通过理论分析破坏的原因.由此建立臂节的有限元模型,分析位移与应力的分布特点及稳定性,阐述受力机理.通过对比,理论分析的失稳结果与试验结果基本吻合,表明模型和分析的正确性.进一步分析了各腹杆失稳的因素,给出了理论分析与试验结果细微差异的原因.为后续臂架实际使用和检...     

空间太阳能电站大折展比体展开桁架机构

发展空间太阳能电站技术具有极其重要的战略意义,受运载火箭运输能力的限制,提出了一种可实现三维体展开的桁架机构作为空间太阳能电站的主结构。通过多方案对比分析,构建了可展桁架基本组成单元,在确定了驱动原理的基础上,进行了可展桁架运动学分析,验证了驱动方案的可行性。基于能量相等原理,建立了桁架连续梁等效模型,分析了运动学特性,并进行了参数优选。最后,研制了缩比原理样机,进行了展开试验、刚度测试试验及动力学试验。结果表明,该可展桁架具有较大的折展比及较轻的质量,铰链间隙是影响系统刚度的关键因素。     

基于非线性累积损伤理论的起重机桁架臂K节点疲劳寿命研究

起重机桁架臂焊缝数量多、受力状况复杂,K节点的疲劳寿命采用线性Palmgren-Miner(PM)法则进行计算的精度较差。提出了基于虚拟样机技术的"实测+仿真+比对+统计"组合策略的载荷谱获取方法,可以极大幅度降低实测应力谱的工作量和成本。首次将Huffman非线性累积损伤理论应用于桁架臂K节点疲劳寿命分析,通过设定焊接构件不同的初始损伤,得到了使计算疲劳寿命趋于适度保守的初始损伤建议值。疲劳试验结果表明:此方法比PM法则计算精度更高,由于只需要循环应力-应变曲线和常幅应变寿命曲线等少量的材料性能数据,计算简单,工程应用价值较大。     

起重机桁架臂疲劳裂纹形成寿命影响因素分析

起重机桁架臂结构复杂、载荷多样,由于焊接质量或应力集中的影响,臂架部分危险区域处于弹塑性变形阶段,采用应变参数进行分析是比较合理的。以起重机桁架臂疲劳裂纹形成阶段为研究区间,应用局部应力应变法,结合修正Neuber法,建立起重机疲劳裂纹形成寿命算法模型,并对影响疲劳裂纹形成寿命的三个主要因素进行了分析对比,并进行了起重机K型节点疲劳寿命试验。当材料一定的情况下,应力集中系数对疲劳裂纹的形成寿命影响最大,其次是平均应力。针对影响因素大小,提出了桁架臂空间结构优化建议和工艺处理改善措施。     

大型钢桁架结构设计与分析

设计了一种应用于大型压力铸钢中的桁架结构,用于承载压力铸造设备。通过对桁架结构进行受力分析,确定了合适的杆件结构、各部件钢材型号以及钢轨安装方式,建立了桁架结构的简化模型,并应用ANSYS Workbench对桁架整体结构进行了有限元静力分析和模态分析,验证了所设计桁架结构的刚度和强度,确保运载小车工作过程中桁架结构的稳定性,避免其发生共振。     

起重机箱形伸缩臂整体稳定性分析

起重机伸缩臂由多节可轴向相对滑动的变截面箱形臂套接组成.箱形伸缩臂承受全部弯矩,而轴向力是通过搭接处的摩擦力与内置油缸共同承受,其力学模型不等同于变截面阶梯柱模型和完全由油缸承受轴力的变截面箱形臂模型.如何准确计入油缸支撑作用及搭接摩擦力的影响,对起重机箱形伸缩臂稳定性分析计算具有十分重要的意义.从挠度微分平衡方程出发,给出起重机箱形伸缩臂三种计算模型的欧拉临界力的分析推导,并着重讨论考虑油缸支撑和伸缩吊臂间搭接摩擦力协同作用的变截面箱形伸缩臂计算模型.分析结果表明,考虑油缸支撑和箱形吊臂间搭接摩擦力协同作用时吊臂的失稳临界力介于完全由油缸承受轴力的变截面箱形臂模型与变截面阶梯柱模型的失稳临界力之间.     

履带起重机主臂侧向稳定性分析

臂架是履带起重机的主要承载部件,其桁架式臂架的稳定性是重点关注的性能指标。为研究侧向载荷对臂架稳定性的影响,采用Ansys有限元非线性分析方法,根据臂架在作业过程中的受力和约束情况,结合臂架模型在实际作业中的单项载荷位移曲线、不同侧向载荷下的载荷-位移曲线、失稳载荷,深入研究与分析几何非线性下的臂架稳定性,为臂架设计提供参考。