履带式起重机折线式臂架结构承载能力.pdfVIP

学兔兔 第 51卷第 3期 机 械 工 程 学 报 VO1．51 NO．3 2015年 2月 JOUR『NALOFMECHANICALENGINEERING Feb． 2015 DoI：10．3901，JM E．2015．O3．111 履带式起重机折线式臂架结构承载能力水 王 刚 齐朝晖 王 欣2 (1．大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室 大连 116024； 2．大连理工大学机械工程学院 大连 116024) 摘要：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。 关键词：履带式起重机；折线式臂架结构；失稳载荷；几何非线性；共旋坐标法；机构约束 中图分类号：0342；TH213 Load-carryingCapacityofHingedBoom StructuresforCrawlerCranes WANGGang QIZhaohui WANGXin (1．StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment， DalianUniversityofTechnology,Dalian116024； 2．SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversiytofTechnology,Dalian116024) Abstract：Thehingedboom structuresofcrawlercranesaretypicalslenderframestructures．whosestabiliyt isallimportantbasisfor liftingperformance．Theboom structuresaredivided into severalsubstructuresby taking each section asan element．na d all embeddedcoordinatesystem isdefined．Internaldisplacementsofeachsubstructurealereducedtothedisplacementsofitsboundary endsthroughthecondensationofdegreesoffreedom ．BasedontheCO—roattionalmehtod，htegeneralizednodalinternal forcesofr substructureelementsalefomr ulated．Consideringhtemechanism constraintsofrtheboom structuresandhteloadliftingways，hte additionalnodalexternalforcesna dhteirderivativesonthestructurena dmechnaism displacementsaleobtained．Theequationsby differentiatinghteequilibrium equationso