大柔度動臂式塔機(jī)的動靜態(tài)剛度問題研究.pdf

1、隨著高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材的普遍使用,動臂式塔機(jī)朝著大型重載、輕質(zhì)高速度方向發(fā)展的同時(shí),其剛度卻相對減少。為此,計(jì)及構(gòu)件柔性變形的非線性力學(xué)分析更多地為人們所關(guān)注。本文綜合考慮分析了多種因素對動臂式塔機(jī)動靜態(tài)剛度的影響,基于非線性理論,分別獲得了計(jì)算大柔度動臂式塔機(jī)靜態(tài)剛度和動態(tài)剛度的高精度、便捷、實(shí)用表達(dá)式,并給出了兩者相互關(guān)系式。
　　充分考慮了格構(gòu)式構(gòu)件腹桿的影響,建立動臂式塔機(jī)的實(shí)腹等效模型。在多種復(fù)雜載荷作用下,基于非線性理論建

2、立柔性動臂式塔機(jī)側(cè)向位移分析的力學(xué)模型,推導(dǎo)出塔身端部側(cè)向位移精確解析表達(dá)式。在精確解析表達(dá)式基礎(chǔ)上,給出便于工程應(yīng)用習(xí)慣的側(cè)向位移實(shí)用便捷算式及其撓度放大系數(shù)和計(jì)算長度系數(shù)的表達(dá)式。對計(jì)算長度系數(shù)進(jìn)行分析,得出在起重力矩一定時(shí),側(cè)向位移和撓度放大系數(shù)分別隨吊臂仰角增加而增加的規(guī)律。分析了動臂式塔機(jī)自重及吊臂對塔機(jī)靜態(tài)剛度計(jì)算結(jié)果的影響,明確了自重及吊臂在靜態(tài)剛度計(jì)算分析中的重要性。
　　根據(jù)動能等效原則,建立了動臂式塔機(jī)平面內(nèi)點(diǎn)

3、頭頻率的單自由度模型,大大降低了計(jì)算量,提高了計(jì)算效率。與傳統(tǒng)的做法相比,塔身等效時(shí)考慮了腹桿影響,并考慮了軸力對塔身剛度的削弱,計(jì)入撓度放大系數(shù),提高了模型的計(jì)算精度。建立了動臂式塔機(jī)動靜態(tài)剛度的之間相互關(guān)系式。
　　通過典型動臂式塔機(jī)實(shí)例計(jì)算分析表明,采用本文中的公式計(jì)算動臂式塔機(jī)靜態(tài)剛度和動態(tài)剛度的結(jié)果與通用有限元軟件ANSYS的計(jì)算結(jié)果基本吻合,體現(xiàn)了本文方法的精確性,符合工程及科研的計(jì)算分析要求。本文的結(jié)果可為起重機(jī)設(shè)計(jì)