基于等效简化模型的柔性吊装多体系统动力响应分析

发布时间：2025-01-13 23:06

　　 针对大型吊装多体系统在回转作业时的刚柔耦合动力学行为,开展了简化模型构建和动态响应分析。利用等效弹簧质量阻尼系统描述吊臂臂头弹性振动,利用空间悬吊系统模拟吊物空间摆动;以浮动坐标系对系统各部件开展运动学描述,基于拉格朗日方程,采用递推列式推导并建立了吊装多体系统的等效简化分析模型,并给出相应数值计算方法。针对某大型轮式起重机开展了仿真分析,通过与实测数据对比分析表明,简化模型能较好地评价柔性吊装多体系统的非线性动力学行为;对柔性臂架振动频谱分析表明,在轻载长绳状态下,吊臂振动幅值受吊物偏摆激励和自身惯性激励的共同影响,但在重载短绳状态下,响应幅值主要取决于吊物偏摆激励,且系统刚柔耦合效应明显增强。

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【部分图文】：

图1 多体吊装系统及其简化动力学模型示意图

式中:r0=[l000]T为在浮动坐标系o1-x1y1z1上描述的由臂尾指向臂头的初始位置坐标;ur=[utxutyutz]T为任意时刻下质量点mt相对于坐标系o-x1y1z1的位置矢径;R1为固结于臂尾随转坐标系o′-x′y′z′相对于惯性系o-xyz的坐标转换矩阵式中....

图2 角速度响应

图3显示了两种回转模式下吊臂臂头切向振动加速度响应历程。可以看出,由于加减速阶段,由于惯性力的影响,臂头切向振动出现峰值,在恒速阶段,由于系统阻尼影响,且此时系统切向惯性力较小,振动幅值逐渐降低,模型仿真结果与实测结果整体较为接近,在峰值处实测结果较仿真结果偏高,在回转模式1中其....

图3 臂头切向振动响应历程

图2角速度响应图4为偏摆检测时起重机上车的回转角速度输入信号,涉及两种回转模式,回转模式1角速度为0.2r/min,加速时间为7.0s,回转模式2所对应角速度为0.11r/min,加减速时间为0.35s。针对两种回转模式,图5和图6分别给出了吊物切向和法向偏摆响应实测和....

图4 角速度响应

图4为偏摆检测时起重机上车的回转角速度输入信号,涉及两种回转模式,回转模式1角速度为0.2r/min,加速时间为7.0s,回转模式2所对应角速度为0.11r/min,加减速时间为0.35s。针对两种回转模式,图5和图6分别给出了吊物切向和法向偏摆响应实测和仿真分析结果。图....

本文编号：4026033