基于ADAMS的缆索起重机人字型塔架安装提升力分析

在ADAMS软件中对缆索起重机安装过程中的人字型塔架提升工序进行仿真,通过6组不同提升力仿真结果的比较,确定门型桅杆提升主塔时提升力的合理范围,避免依靠经验提升安装所带来的安全隐患。仿真分析的结果与实际应用情况相符,为缆索起重机塔架的提升安装提供了有效的理论参考。     

爬升式摇头杆在缆索起重机大型贝雷片塔架安拆中的应用

缆索起重机大型贝雷片塔架常用汽车起重机、履带起重机或塔式起重机等起重设备辅助安拆,由于缆索起重机的塔架较高,常常超过百米,对起重设备起升高度及额定荷载要求较高,故常选用较大型起重设备直至满足吊装要求。然而,大型辅助起重设备租赁费用较高,且随着塔架高度越高,每吊装一次大型贝雷片上下时间较长,工效低,性价比不高。同时,起重设备自身安拆较繁琐,场地要求较高,常需报检,耗时较多。针对上述问题,文中提出一种爬升式摇头杆,可辅助大型贝雷片塔架安拆,改变以往利用汽车起重机、履带起重机或塔式起重机辅助塔架安拆的施工方式,尤其适用于高塔,通过对摇头杆理论计算及现场实际使用效果,对其可行性进行验证。     

摆塔式缆索起重机安装方法探析

摆塔式缆索起重机可采取先安装塔架的塔头以上部分、承载索,后拼装并顶升标准塔节段的“顶升安装方法”,该安装方法可在较小的安装场地上用起吊高度不大的起重机安装高塔架缆索式起重机,但需选用合适的顶升设备及在顶升过程中保持塔架垂直。     

连续油管作业塔架结构分析计算

介绍了连续油管作业塔架的结构组成、工况分析及支腿受力分析,并借助有限元分析软件ANSYS计算塔架的应力和变形情况,同时设计了一种专用吊具用于塔架的整体吊装。计算结果表明该塔架设计的是安全可靠的,并在分析结果的基础上成功完成了后续产品的安装。     

缆索式起重机的特有专项检验技术探讨

缆索式起重机是大型水电站和大型桥梁工程施工的最重要起重设备,缆索式起重机的安全性能就是重大项目建设施工的保障。本文通过起重机械定期检验规则和缆索起重机特有的施工项目对应标准,将缆索式起重机的主要受力结构件塔架（塔车）、零部件和安全保护装置具体化,并对它们检验内容具体分析,作出检验方法和判定标准,为检验机构和检验人员具体检验缆索式起重机时编制检验方案提供相应参考。     

虚拟应变测试技术在门座起重机上的应用

为了得到任意臂架幅度门座起重机在任意载重下的应力和应变,对不同工况下不同臂架位置的门座起重机模型进行有限元分析,提出了一种从有限个静力分析结果计算任意臂架幅度在任意载重下应力应变的插值方法,计算结果和应力测试的结果进行比较验证。通过分析得出:计算的应变结果和实测的应变结果具有较好的一致性,有限元分析具有较好的分析精度。     

在役门座式起重机结构强度有限元分析方法

采用有限元分析软件MSC．PATRAN／NASTRAN对一在役门座式起重机建立整体结构计算分析有限元模型,模型中考虑了腐蚀对结构的影响,进行了两种危险工况下的应力计算,并给出结构中应力值较大的几个典型位置作为应力测试位置,进行应力现场测试。通过将有限元计算结果与实测应力结果进行比较,验证了有限元计算结果的可靠性,为在役门座式起重机的有限元强度分析提供了可行的参考方法。     

桥式起重机桥架结构的三维有限元分析

运用ANSYS软件对生产中广泛应用的一种中轨箱形桥式起重机进行多种载荷组合工况下的有限元分析 ,得到了桥架结构的承载应力大小及其分布状况 ,其结果与传统力学计算方法结果一致。分析表明 ,桥式起重机桥架结构的有限元仿真分析 ,是科学了解起重机桥架在复杂载荷下的应力大小及分布状况的一种有效手段     

摆塔式缆索式起重机塔架的技术特性

三峡摆塔式缆索式起重机塔架的下部支承选用径向轴承,可避免塔架纵向摆动时在塔架截面上产生弯矩；塔架底部设置了可阻止塔架扭动的防扭装置,塔架顶部采用可摆动的牵引索上支悬挂滑轮支架,可减少塔顶与塔架底部导向滑轮间的牵引索的斜拉,塔架标准塔节的结构便于制作及现场拼装。     

大型风力发电机组锥筒式钢塔架非线性静强度分析

运用有限元分析软件ANSYS10.0对风力发电机锥筒式钢塔架进行非线性静强度分析,得到了额定发电、切出风速和极限风速工况下塔架的应力和位移,对三种工况下钢塔架的受力分析进行了比较,所得结论具有工程参考价值。     

A linear viscoelastic relaxation-contact model of a flat fractal surface: a Maxwell-type medium

In this paper a hybrid virtual prototype is developed for analyzing the stress applied on cable shovel components by integrating flexible bodies into rigid multi-body model. The general mechanical system of the cable shovel is modeled as a seven-bar linkage with four degrees of freedom. The relevant theories applied for the dynamic model are described in terms of Lagrangian dynamics equation. The flexible body stress related to the body deformation is obtained by the dynamic equilibrium equation for a structural component based on the finite element method. A P&H 4100A cable shovel is used to validate the hybrid virtual prototype by loading the motions and loads on the model. Von Mises stress distributions of the boom, handle, hoist rope and sheave are visualized during cable shovel operation 3 sec. The results show that a high stress field is around the hoist rope. The maximum stress of 313.31 MPa occurs at node 441. By comparing the simulation results with reliability analysis results, the former is found to match well with the latter. Attention of this study is devoted to the mechanisms of damage of the cable shovel and also the critical high stress areas.     

旁路励磁的钢缆索索力传感器

基于钢缆索逆磁致伸缩索力测量原理,讨论了一种旁路励磁的索力传感器.用磁导分析法对磁路做了详细的推导,结果表明可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受的外力,传感器输出与外力信号本身的变化、感应线圈的匝数、材料截面积、外激励磁化场及该磁场下的材料磁导率有关.在外力缓慢变化的情况下,可通过求感应积分电压得到外力.从激励磁化方式、参考工作点的选取、传感器的尺寸设计原则等3个方面做了讨论,确定了传感器的参数.最后,利用万能拉力机对该种结构的传感器做了拉力模拟实验,实验结果表明,旁路励磁的传感器测量灵敏度达到1.6 mV/kN,磁路分析与参数设计比较合理,可用于钢缆索的索力测量.     

矿井提升机钢丝绳的粘弹性研究

以纤维芯钢丝绳为对象,研究其粘弹性力学性能。首先,从理论上推导钢丝绳单向拉伸时的拉力一位移关系,确定钢丝绳变形的时间相依性;然后,在应力松弛试验的基础上,建立钢丝绳的粘弹性力学模型,试验结果和分析表明,该模型能较好地描述钢丝绳在单轴拉伸过程中的应力松弛现象。纤维芯钢丝绳广泛用于矿井提升机中,在考虑钢丝绳的粘弹性性能后,提升机的卷筒所受的周向压力会随时间变化,卷筒的屈曲失效分析应该考虑这种效应。     

星载索网反射面天线的预张力设计

星载索网反射面天线是由张拉索、膜以及支撑梁单元构成的组合结构,具有高度几何非线性,天线内部索、膜单元的张力不易控制.针对索、膜-桁架反射面天线结构中,索、膜张力确定的非线性问题,文中提出了一种张力设计的2步法:第1步,仅考虑索、膜结构,根据各向同性应力假设,推导了膜结构的平衡矩阵和平衡方程,在此基础上,建立以索、膜张力为设计变量,以索、膜张力均匀性为目标的优化模型,为避免索松弛和膜褶皱,引入相应张力约束;第2步,考虑梁结构的弹性变形对索膜张力和天线均方根误差的影响,采用逆迭代法对索膜张力予以修正.某6m天线的算例表明,该方法可在一定程度上有效控制索膜张力的分布,快速得到一组平衡的索膜预张力.     

光纤光栅传感器在500m口径球面射电望远镜工程索网施工阶段的应用

500m口径球面射电望远镜（FAST）的主动反射面系统由圈梁、反射面单元、主索网及下拉索、促动器和地锚等组成,工程索网施工阶段会对支撑索网结构的圈梁及格构柱结构产生复杂多变的应力影响。为实现对圈梁及格构柱结构精准的应力监测,将光纤光栅传感器应用于圈梁及格构柱结构的索网施工过程监测中。介绍了传感器原理、测点布设、数据采集及数据分析方法。根据FAST索网施工过程监测的特点,基于3σ准则提出了一种新的异常数据处理方法,并利用该方法进行异常数据的分析与剔除。对实测数据进行分析,结果表明,在索网施工过程中圈梁测点的应力始终小于安全值201.5MPa,格构柱测点的应力也一直处于安全范围内,且随着索网施工的进行,其应力变化具有一定的规律性。该光纤光栅传感器监测方法在FAST索网施工阶段得到了良好的应用。     

考虑膜结构应力的索网型面优化方法

在对网状反射面天线进行型面分析时,以往的研究常常将重点放在索网结构的型面精度或索段张力分布的均匀性上,没有考虑薄膜反射面的应力对索网结构的影响.因此,文中根据网状反射面天线的索网和金属丝反射网的结构特点,提出了一种考虑膜结构应力的索网型面优化方法.基于索单元和各向等应力膜单元,建立以索段张力为设计变量、索段张力的上下限...     

某大桥扣索钢铰线断丝失效分析

对大桥施工中发生的扣索钢绞线断丝进行了成分、显微组织、断口及裂纹分析，找出了断裂原因，采取了措施。分析结果表明，扣索钢绞线断丝的断裂性质为疲劳断裂，其裂纹源的产生是由于扣索在索鞍轮处弯曲过大，内侧受到较大交变接触应力所致。风振及反复张拉调整，使裂纹不断扩展。     

拖拽下大变形柔性线缆力学特性分析与测试

为克服布线时柔性线缆因复杂空间形态而导致的难以精确地描述其运动状态、力学性能等问题,基于弹性细杆思想,建立大变形柔性线缆动力学模型,分析大变形线缆力学特性。建立线缆考虑空间约束、自重及拖拽与摩擦作用的动力学模型;推导大变形线缆的本构关系与运动参数表达式,并进一步构建典型运动情形下大变形柔性线缆的动力学模型;通过对线缆力学特性进行仿真分析与试验测试,得到了弯曲与拖拽运动下线缆的几何姿态、运动规律及受力情况。结果表明,弯曲线缆的曲率极值点为关键点,决定线缆整体运动形态与受力的趋势;线缆的拖拽运动类似于行波传动;同时试验实现了通过线缆力学模型逆推出其空间形态,验证了所建模型的正确性,为线缆路径规划提供了理论依据。     

旁路励磁的钢缆索索力传感器磁路分析

基于钢缆索逆磁致伸缩索力测量原理,讨论了一种旁路励磁的索力传感器。用磁导分析法对磁路做了详细的推导,结果表明可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受的外力,传感器输出与外力信号本身的变化、感应线圈的匝数、材料截面积、外激励磁化场及该磁场下的材料磁导率有关。在外力是缓慢变化情况下,可通过求感应积分电压得到外力;从激励磁化方式、参考工作点的选取,传感器的尺寸设计原则等三个方面做了讨论,确定传感器的参数。最后,利用万能拉力机对该种结构的传感器做了拉力模拟实验,实验结果表明旁路励磁的传感器磁路分析与参数设计比较合理,可用于钢缆索的索力测量。     

钢绞线拉索力学分析及试验验证

研究了工程中常用的1×715.24 mm钢绞线(7芯单股钢绞线,外径15.24 mm),在不同张力下,分别用抛物线理论和悬链线理论计算拉索垂度的解析解,用多段杆单元法和梁单元法建立有限元模型,用迭代算法求解拉索垂度的数值解,并对钢绞线进行张力-垂度试验,对比试验数据与计算结果,分析钢绞线抗弯能力对垂度的影响.分析表明,当拉索跨度和张紧力较小时,钢绞线拉索的抗弯能力对拉索垂度有较大影响.