架空吊运索道作业过程的振动建模研究

发布时间：2021-04-06 15:49

　　随着工程索道在各类工程领域的广泛应用,工程索道动力学理论与控制方面的研究,已引起越来越多研究人员的广泛兴趣。架空吊运索道的悬索系统是最复杂的索道系统之一,其操作运行过程具有研究的复杂性、挑战性与实践性。振动和稳定性分析是悬索动力学研究的基本问题,架空索道系统的振动问题是索道系统动力学问题中的关键课题,因此基于架空吊运索道工程实际,从各种常用的索道运行工况出发,从静态分析到动力学建模与分析具有普遍意义。本文首先用最大跨替代法,将多跨索道模型简化成单跨索道在静力学和动力学方面进行了分别研究,说明在对多跨索道的研究上,最大跨替代法是可行的,对研究多跨架空索道提出一个新的研究方法。同时考虑荷载作用下支座窜移时,鞍座与水平张力的关系。在多跨悬索动力学的的研究中,将发生支座窜移端,用等效弹簧衔接支座和承载索,实现支座窜移下悬索振动力学的等效建模。其次,基于弦振动理论,研究以单跨架空吊运索道在自动卸载情况下,承载索因积蓄的弹性能瞬间释放而产生自由振动。建立了在指定位置自动卸载时的悬索振动方程,分析了在自动卸载工况下承载索振动固有频率、周期等特征参数、主振动及横向自由振动的响应变化规律。然后,讨论架空... 

【文章来源】：福建农林大学福建省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 悬索国内外研究现状
        1.2.1 悬索静力学理论研究现状
        1.2.2 悬索振动力学研究现状
        1.2.3 存在的问题
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 主要研究方法
        1.4.1 工程模型简化
        1.4.2 数学建模与求解
        1.4.3 工程案例仿真分析
2 多跨索道设计计算中的最大跨替代法
    2.1 单跨悬索设计理论
        2.1.1 承载索悬链线理论
        2.1.2 承载索抛物线理论
    2.2 按鞍座形式分类的多跨索道
    2.3 多跨索道最大跨替代法的判定
        2.3.1 传统静力设计中的设计跨判定
        2.3.2 无荷多跨索道系统数学模型
        2.3.3 有荷多跨索道系统数学模型
        2.3.4 多跨状态协调方程
        2.3.5 单荷多跨索道拉力分析
        2.3.6 单荷多跨索道支座窜移下拉力分析
    2.4 单荷多跨悬索动力学分析中最大跨替代法
        2.4.1 动力学分析中最大跨替代法
        2.4.2 静力学设计中的悬索力与跨距的关系对动力学的影响
        2.4.3 考虑支座窜移的最大跨振动模型
    2.5 小结
3 悬索自动卸载作业过程的横向振动分析
    3.1 基于弦振动的悬索横向振动理论
        3.1.1 振动微分方程
        3.1.2 横向振动方程解
    3.2 单跨悬索自动卸载时承载索横向振动案例分析
        3.2.1 案例参数条件
        3.2.2 单跨悬索自动卸载简化模型
    3.3 单跨悬索自动卸载时承载索横向振动分析
        3.3.1 悬索自动卸载主振动规律
        3.3.2 悬索自动卸载横向自由振动规律
    3.4 小结
4 架空吊运索道起吊作业过程振动分析
    4.1 架空吊运索道起吊系统模型
        4.1.1 索道起吊系统简化模型
        4.1.2 索道起吊过程典型工况
    4.2 垂直起吊过程动力学建模与分析
        4.2.1 垂直起吊过程系统简化模型
        4.2.2 起吊过程振动微分方程的建立
        4.2.3 振动微分方程的求解
        4.2.4 方程参数及计算
        4.2.5 垂直起吊过程振动特性分析
    4.3 单摆起吊过程振动控制方程
        4.3.1 单摆起吊过程系统简化模型
        4.3.2 振动微分方程的建立
        4.3.3 振动微分方程的求解
        4.3.4 起吊过程振动特性分析
    4.4 小结
5 架空吊运索道载运作业过程耦合振动建模与分析
    5.1 轴向拉力对承载索的影响
    5.2 单跨索道在集中动荷载下索道耦合振动分析
        5.2.1 基于欧拉梁假设的索道简化模型
        5.2.2 耦合振动方程建立及求解
    5.3 工程实例的数值仿真分析
        5.3.1 实例参数
        5.3.2 承载索动态响应分析
        5.3.3 吊重动态响应分析
    5.4 小结
6 可窜移悬索振动模型设想与讨论
    6.1 悬索微元分析
    6.2 可窜移悬索模型设想
    6.3 可窜移悬索需考虑的因素
        6.3.1 支座窜动时的运动分类
        6.3.2 支座窜动产生的轴向拉力
    6.4 方程建立方法
    6.5 小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 论文创新之处
    7.3 展望
参考文献
附录 方程的推导
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]温度变化对悬索非线性自由振动特性影响[J]. 金波,赵珧冰,张定方,周旺.  应用力学学报. 2017(01)
[2]时滞影响下受控斜拉索的参数振动稳定性[J]. 彭剑,李禄欣,胡霞,王修勇.  应用数学和力学. 2017(02)
[3]温度对悬索桥垂度的影响分析[J]. 刘洋.  四川水泥. 2017(01)
[4]多跨索道的可移动中间支架设计[J]. 周成军,巫志龙,周新年,冯辉荣,郑世飞,刘富万.  森林与环境学报. 2016(01)
[5]单跨架空索道货物脱钩跳跃弦振动响应分析[J]. 冯辉荣,周成军,周新年,巫志龙.  力学与实践. 2014(02)
[6]埃特金加速迭代法及其在单跨悬索状态方程中的应用[J]. 冯辉荣,周成军,周新年.  福建农林大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]轴向运动梁横向非线性振动模型研究进展[J]. 丁虎,陈立群,张国策.  动力学与控制学报. 2013(01)
[8]考虑边界条件的频率法测索力实用公式[J]. 唐盛华,方志,杨索.  湖南大学学报(自然科学版). 2012(08)
[9]1:2内共振及主共振情况下高架索的面内振动分析[J]. 任爱娣,何学军,王晓林,张良欣.  物理学报. 2012(06)
[10]拉索端部弹性约束振动控制[J]. 姜健,李国强.  振动.测试与诊断. 2012(01)

博士论文
[1]林业架空索道悬索理论的研究[D]. 薛伟.东北林业大学 2001

硕士论文
[1]多跨单荷重架空索道悬链线理论研究[D]. 王小桃.福建农林大学 2012
[2]架空索道悬链线理论研究[D]. 郑丽凤.福建农林大学 2002



本文编号：3121696