具有油缸支承的起重机箱形伸缩臂的稳定性研究

发布时间：2023-07-25 02:24

　　目前对起重机伸缩臂稳定性校核主要还局限于中国起重机设计规范《GB3811/83》。其伸缩臂的计算长度是在未考虑油缸影响下采用能量方法推导而得,未免不够精确;而最近重新修订的新规范的计算模型采用的是变截面阶梯柱,在理论上更精确一些,但也没有考虑油缸的影响。含有各种形式油缸支承的伸缩臂的稳定性计算校核一直是困扰设计者的难题,吸引了众多专家学者做了大量研究,各自取得一些进展,但至今仍然没有给出完整的解决方案。 起重机伸缩式吊臂通常由多节变截面的箱形臂组成,各臂节间轴向可相对滑动,在忽略摩擦力的情况下,油缸的作用力是非保向力,箱形伸缩臂的部分或全部臂节不直接承受轴力,其轴力由布置于吊臂内部的油缸承受。此时,吊臂的轴压临界力计算与简单的受压变截面阶梯柱的计算不同,所得临界力亦有所区别。考虑油缸时,伸缩臂的临界力取决于吊臂的截面惯性矩和油缸的支承形式,油缸的支承形式不同,其临界力也不同,本文将着重讨论此问题。 本文在考虑了油缸的支承作用下,采用微分方程法和精确有限元法两种方法求起重机伸缩臂在起升平面外的欧拉临界力的精确解。微分方程法:适用于臂节数较少时(2～3节),不需要有限元知识,为设计人员提供...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外该方向研究现状
        1.2.1 国内外箱形伸缩臂的发展历程
        1.2.2 结构稳定性研究的现状
        1.2.3 结构稳定性分析的方法
    1.3 我国对箱形伸缩臂稳定性研究的进展情况
    1.4 本课题的主要内容
第2章 支承油缸对伸缩臂稳定性的影响
    2.1 箱形伸缩臂的工作原理
        2.1.1 箱形伸缩臂的机构组成
        2.1.2 箱形伸缩臂的工作过程
    2.2 工程起重机伸缩臂稳定性等效计算模型的确定
    2.3 单油缸式伸缩吊臂稳定性分析的递推公式
        2.3.1 公式的推导过程
        2.3.2 考虑油缸作用与不考虑油缸的误差分析
    2.4 具体实例
    2.5 本章小结
第3章 考虑油缸作用时临界力的计算方法
    3.1 油缸的支承方式影响伸缩臂的稳定性
    3.2 通过比较用三种方法确定伸缩臂的临界力
        3.2.1 微分方程法确定临界力
        3.2.2 弹性支座法法确定临界力
        3.2.3 有限元法确定临界力
    3.3 精确有限元法
        3.3.1 梁杆单元精确刚度矩阵的确立
        3.3.2 精确有限元与一般有限元的区别
        3.3.3 精确有限元法的流程
        3.3.4 含有油缸的伸缩臂有限元刚度阵的组装
    3.4 本章小结
第4章 多种油缸支承形式下伸缩臂的稳定性
    4.1 微分方程法确定伸缩臂的失稳特征方程及临界力
        4.1.1 油缸支承在两节臂根部
        4.1.2 油缸支承在两节臂顶部
        4.1.3 油缸支承在三节臂顶部
        4.1.4 油缸支承在三节臂根部
    4.2 应用精确有限元法求解各种支承形式下的临界力
        4.2.1 两节臂的两种支承情况
        4.2.2 三节臂的两种支承情况
        4.2.3 五节臂的两种支承情况
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3836984