大柔度格构式动臂塔机非线性及稳定性分析

发布时间：2020-03-25 20:04

【摘要】： 随着科技的进步与发展,机械结构愈趋大型化、柔性化和精密化,以往的小位移线性分析已不能满足工程实际的要求,高精度、高效率的大位移结构计算分析方法及其应用软件,在工程应用中的需求越来越迫切。本文正是顺应这种需求以大型工程机械以及金属结构中常用的梁杆系统,在线弹性范围内的大位移几何非线性问题为研究对象,提出相应解决思路与方法。本课题通过位移比较的方法,得出了双肢格构式构件等效为实腹构件时等效惯性矩的计算公式,并进一步延伸到四肢格构式构件等效惯性矩的计算,给出了四肢格构式构件等效为实腹式构件时,等效惯性矩的计算公式。提出了几种特殊形式的变截面格构式构件等效为等截面实腹式构件时等效惯性矩的计算方法。用有限单元法对不同腹杆布置形式的构件进行稳定性计算的基础上,对等效惯性矩的计算公式进行了验证。在不改变构件几何尺寸的情况下,实现了格构式结构到实腹式结构的等效。本文从二阶理论角度出发,利用小变形条件下梁杆单元的精确有限元方程,结合大位移随动坐标的思路,建立了大位移弹性梁杆系统非线性分析的基本方法。由于小位移条件下的梁单元方程是通过二阶理论直接用微分方程推导而来,回避了插值理论带来的误差。结构大位移则通过单元小变形与随动坐标的关系进行相应变换得出的,其间未有省略与化简,从而保证了梁单元大位移运动平衡方程的精度。以具体的实例给出了大柔度格构式动臂塔机整体稳定性和大位移小变形非线性的计算方法和步骤。
【图文】：

整体失稳,局部失稳,临界力,失稳

3 E31 32 3 1 E32( )N (P N ) N 3(P P )N PN P N ≡ = = + = 杆 2 失稳时对应的单肢临界力为E2P 。显然此时整体结构也达稳特征方程为:E2 E3P = 3( P P)得系统失稳临界力EPE2E E33PP = + P，对于如图 1-2(b)所示的超静定结构，在发生单肢失稳时，，不个结构的失稳，但是其内部受力结构发生变化，各杆件内力重整体结构的整体失稳还是取决于撤掉首先失稳但之后的静定结

水平力

水平力作用下的载荷模型
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH213.3

【引证文献】