履带起重机主臂侧向稳定性分析

臂架是履带起重机的主要承载部件,其桁架式臂架的稳定性是重点关注的性能指标。为研究侧向载荷对臂架稳定性的影响,采用Ansys有限元非线性分析方法,根据臂架在作业过程中的受力和约束情况,结合臂架模型在实际作业中的单项载荷位移曲线、不同侧向载荷下的载荷-位移曲线、失稳载荷,深入研究与分析几何非线性下的臂架稳定性,为臂架设计提供参考。     

起重机桁架臂非线性稳定性分析

桁架臂作为起重机的主要承载构件,其稳定性是设计过程中的重要问题。以280t履带起重机桁架臂为研究对象,基于弧长法理论利用Ansys软件对其进行非线性稳定性计算。通过分别改变臂架的宽度、高度、主弦杆外径和壁厚尺寸来改变臂架的换算长细比,得到不同长细比的载荷-位移全过程曲线。通过对载荷-位移曲线进行分析,求得较精确的临界失稳载荷,并探讨长细比对臂架的临界失稳载荷及臂架柔性的影响,进而为工程设计提供设计依据。     

基于弧长法的起重机伸缩臂架屈曲承载力分析

由于汽车或全路面起重机伸缩臂架的受力特点和构造特征将对伸缩臂架的承载能力产生不同的影响,为研究其影响机理和程度,采用非线性有限元法建立带有不同影响因素的伸缩臂架模型,基于弧长法对载荷-位移的非线性变形进行全过程跟踪仿真计算,分别得出材料的屈服强度、载荷偏心距、伸缩臂架节间搭接长度、变幅液压缸的支撑位置对臂架承载能力的影响度。结果表明:弧长法与有限元法的结合可作为分析伸缩臂架载荷-位移非线性变形屈曲问题的有效方法。而材料屈服强度、伸缩臂架节间搭接长度、载荷偏心距和变幅液压缸的支撑位置对伸缩臂架承载能力均有不同程度的影响。通过分析影响的变化规律,在设计时采取正确措施,可减小其影响,提高伸缩臂架的抗屈曲能力。     

履带起重机细长桁架臂稳定性系数探讨

为研究桁架臂的侧向载荷对臂架稳定性的影响,重点研究履带起重机的主臂,根据臂架在作业系统中的受力和约束情况,考虑臂架模型在实际作业中的不同起升幅度、不同侧向载荷下的载荷-位移曲线、失稳载荷,对几何非线性下的臂架稳定性和不同工况下的稳定性系数作对比分析,得出在不同侧载情况下的稳定性系数近似值,为起升载荷的选取提供参考。     

基于弧长法的臂架非线性稳定性分析

以750 t履带起重机为例,将材料非线性考虑进几何非线性模型得到双重非线性模型,应用Ansys基于弧长法进行非线性稳定性运算。从双重非线性模型与仅考虑几何非线性模型的载荷-位移曲线、不同屈服应力的材料非线性模型失稳载荷与失稳时位移与应力关系入手,深入研究与分析材料非线性对臂架稳定性的影响。     

支座位移对轮胎式起重机臂架弦杆临界载荷的影响

轮胎式起重机的臂架为桁架结构,该结构的支座位移对臂架弦杆的临界载荷将会产生影响.给出了考虑支座位移后轮胎式起重机臂架弦杆临界载荷的计算方法.通过算例说明了考虑支座位移后,轮胎式起重机臂架弦杆的临界载荷将有很大程度减小.     

起重机臂架的几何非线性全过程分析

以1 900 t固定回转起重机桁架臂为研究对象,基于弧长法采用Ansys软件对其进行几何非线性稳定性分析,得到考虑4种幅度、有无引入自重引起的初始变形以及是否施加水平侧载时的载荷-位移全过程曲线,从而求出临界失稳载荷值并将其与线性分析结果进行对比;根据载荷-位移曲线考察结构失稳的整个受力及变形过程,通过曲线走势分析各段曲线出现的具体现象,由此揭示出载荷-位移全过程并了解各部件对全过程的影响,进而为工程设计提供设计依据。     

基于刚柔混合模型泵车臂架谐响应振动的研究

主要研究了混凝土泵车输送管在周期性载荷作用下造成泵车臂架系统的谐响应振动问题.采用刚-柔耦合模型理论对某型号的泵车臂架系统创建虚拟样机模型,首先在Ansys中生成模态中性文件,然后将该文件导入ADAMS软件生成刚-柔耦合虚拟模型并进行谐响应动力学仿真分析.仿真分析结果表明臂架系统的1阶模态振动频率为0.71Hz,在X和Y方向上,1阶模态的位移频率响应幅值最大;臂架系统的2阶模态振动频率为0.89 Hz.臂架系统的2阶模态Z方向的振动位移和加速度同时达到最大.     

履带式起重机折线式臂架结构承载能力

履带式起重机的折线式臂架是典型的细长框架结构,臂架结构的稳定性是系统起重性能一个重要依据。以每个臂节为单位对臂架结构划分多个子结构,建立随子结构一起运动的随动坐标系。通过自由度凝聚,将子结构的内部位移凝聚到边界端面上。基于共旋坐标法,推导子结构单元的广义节点内力。考虑到臂架结构受到的机构约束和重物提升方式,给出由于机构位移和吊重附加在臂架结构上的广义节点外力及其对结构位移和机构位移的导数。对含载荷参数的臂架结构节点力平衡方程求导,得到一组微分方程,通过求解微分方程并结合失稳判断准则可以得到臂架结构的失稳载荷。通过数值算例,说明该方法在快速求解履带式起重机折线式臂架结构的失稳载荷方面具有很好的速度和精度。     

涡轮钻具用碟形弹簧的实验和有限元分析

碟簧本身的几何结构是非线性的,传统的碟簧设计理论认为,当碟簧高厚比(h0/t)小于0.5时,其载荷-位移呈现线性关系。本文对涡轮钻具平衡组件中的高厚比小于0.5的碟形弹簧进行了实验和有限元分析;逐渐增大载荷值,得到了线性分析和非线性分析的载荷-位移特性曲线;线性分析的载荷-位移特性曲线与实验数据的回归曲线基本一致,而非线性分析得到的载荷-位移特性曲线与实验数据有一定差距。     

混凝土冲击载荷作用下泵车臂架动态特性分析

针对混凝土流动冲击载荷造成混凝土泵车臂架振动的问题,基于流速周期性变化表征函数的混凝土流动冲击载荷的近似数学模型,构建了能够准确反映臂架系统动态特性的模型并进行了模态分析与动态响应分析.以水平工况下动应力、位移和加速度的实车测试数据为依据,对泵车臂架系统的动态响应仿真结果进行了误差计算分析,测试和仿真结果表明:模态计算误差均值为5.7％,危险部位动应力幅误差均值为24.96％,臂架末端振幅误差值为19.3％,臂架末端加速度幅误差值为15.7％,初步形成臂架系统可靠、高效的有限元仿真分析方法,为臂架系统的减振设计及结构动态设计奠定了基础.     

混凝土泵车臂架可靠度分析

利用APDL语言建立了臂架的参数化模型,在置信水平95％的条件下应用PDS模块对混凝土泵车臂架进行了结构可靠度分析.执行循环1000次蒙特卡罗法计算,得到了臂架位移与应力的累积分布函数.进一步进行灵敏度求解,获得了影响臂架位移与应力的设计参数,得出了臂架长度与臂架宽度是两个主要的影响参数.使用响应面法分析,得到了两组关联参数影响臂架位移与应力变化的曲面.分析结果表明,两种方法求出的臂架位移值与应力值,其相对误差在5％以内.     

折叠式臂架系统变幅稳定性分析与优化

对折叠式臂架系统变幅过程进行动力学仿真与分析,研究影响臂架变幅稳定的主要因素,通过优化控制系统设计,实现了臂架的平稳变幅。描述了变幅过程中机构的整体运动情况,针对变幅开始和结束时刻工作点的抖动进行仿真分析,得到了mark点的运动特性与位移曲线。表明臂架变幅稳定性主要取决于中臂双液压缸动作的同步性;对液压控制系统的控制参数进行调整,提出了臂架变幅的优化控制方案。优化后的方案提高了臂架变幅的稳定性,也对液压缸的动作精度要求大幅降低。     

折叠式臂架系统变幅稳定性分析与优化

对折叠式臂架系统变幅过程进行动力学仿真与分析,研究影响臂架变幅稳定的主要因素,通过优化控制系统设计,实现了臂架的平稳变幅。描述了变幅过程中机构的整体运动情况,针对变幅开始和结束时刻工作点的抖动进行仿真分析,得到了mark点的运动特性与位移曲线。表明臂架变幅稳定性主要取决于中臂双液压缸动作的同步性;对液压控制系统的控制参数进行调整,提出了臂架变幅的优化控制方案。优化后的方案提高了臂架变幅的稳定性,也对液压缸的动作精度要求大幅降低。     

塔机起重臂模态和谐响应分析

针对塔机起重臂易受起升、制动和风载等载荷的影响产生共振的现象,在大型有限元软件ABAQUS中建立其三维模型,对其进行模态分析,得出静定和超静定约束对起重臂固有频率的影响,并根据最大起吊载荷对臂架进行谐响应分析,得出臂架结构对不同频率载荷的位移响应特性,为起重臂的合理设计和设备的安全使用提供科学的指导。     

综合

正水平·动态·趋势GJ20193001大柔度起重机整体稳定性缩比实验及高等非线性分析[刊,中]/孟瑞艳…//建设机械技术与管理.-2018,(11).-64～66为了更好地认识大柔度组合臂架起重机的整体刚度及稳定性,尤其是变幅平面外的刚度及稳定性,根据合理的缩放比例制作了等比例模型,实际测量起重机在不同载荷作用下的应力及变形,同时,建立有限元模型,采用高等非     

基于Workbench的海洋起重机臂架有限元分析

以10t-13m海洋起重机为例,对起重机臂架进行受力分析及计算;应用SolidWorks建立臂架模型并进行简化,以Workbench为工具进行静力学分析,得出臂架在最大工作幅度、最大工作载荷工况下的应力和变形,并得出臂架各铰点的载荷大小,为臂架结构设计、油缸设计、起重机刚度及动态载荷的计算提供了参考。     

人字形组合臂架空间压杆线性稳定性分析

为研究人字形组合臂架结构的线性失稳载荷简易计算问题,进行了理论改进和仿真验证。首先从实体式人字形结构出发,采用柔度法推导出单柱轴向载荷算式,运用有限元和非线性拟合技术得到了法向铰约束下的等效约束系数,并结合算例检验了单柱近似失稳载荷算式的准确性;然后考虑剪力的不利影响,给出了人字形组合臂架线性失稳载荷算式;最后使用算式计算两种典型构件截面形式的28个人字形组合臂架结构,同时使用SAP 2000软件对其进行线性屈曲仿真。结果表明：对于十字形腹杆体系的人字形组合结构,臂架长宽比在1.790～5.865大范围内修正算式的计算精度有显著提高;当长宽比大于3时,误差基本呈减小趋势,并保持在-3.2%以内。     

箱形臂架稳定性的非概率可靠度设计

基于区间算法和非概率可靠性理论,以汽车起重机臂架所受不确定但有边界的载荷为条件,描述了不定载荷用区间模型,提出臂架整体稳定性的非概率可靠度计算方法;这种算法免求概率密度分布函数,对初始数据要求少,计算简便、合理.     

基于整体稳定性的全地面起重机偏心调整架与超起装置的相互关系

大型全地面起重机在超高的起升高度下作业时,臂架系统的稳定性成为决定其起吊能力的关键因素,安装偏心调整架及超起装置有助于提升臂架系统的稳定性。为了达到最佳的增幅效果,研究偏心调整架与超起装置的相互关系具有重要意义。以500 t全地面起重机塔式副臂超起组合臂架系统为研究对象,在考虑吊重、自重、偏载、风载荷与起升绳力共同作用时,采用ANSYS软件对其进行特征值屈曲分析与几何非线性屈曲分析,在此基础上研究了偏心调整架的撑杆长度、张开角度、变幅角度与超起装置的撑杆长度、张开角度、变幅角度之间的组合关系对组合臂架系统整体稳定性的影响规律,得到偏心调整架与超起装置最佳的参数组合,为工程实际提供参考。