铸造起重机桥架结构分析与局部改进

铸造起重机载荷谱系数大、使用频繁、工作级别高,其桥架在作业时承受繁重的载荷作用。对于薄板焊接的桥架结构而言,构造复杂的部位会存在应力集中问题。针对传统计算很难周全考虑和准确评价桥架结构复杂部位应力分布规律的情况。采用有限元分析方法,在建立逼近真实的离散化模型的基础上,通过有限元分析软件,对现有的铸造起重机的桥架进行了力学性能分析,并和传统计算结果加以对比研究。在此基础上,对桥架结构局部构造的合理性进行评价与改进,使设计方案得到优化,保证铸造起重机桥架结构的工作安全性。     

平面框架结构的几何非线性问题打靶法求解

基于弹性曲梁平面大变形问题的精确几何非线性理论,建立简单平面框架结构在静载荷作用下弯曲问题的无量纲控制方程和边界条件,其中基本未知量均被表示为变形前的轴线坐标的函数.采用打靶法求解非线性常微分方程的两点边值问题,得到不同框架结构的大变形平衡构形.所提出的理论和方法可以用于分析平面简单框架结构在各种载荷作用下的大变形问题.     

桥机跨中满载起吊货物时的瞬态动力学分析

运用振动力学知识建立桥式起重机桥架结构起吊货物这一动态过程的动力学模型,比较准确的计算出了钢丝绳从张紧开始受力阶段到货物离地瞬间所需要的时间,并绘制出桥架结构起吊货物时的载荷曲线。最后应用有限元分析软件ANSYS Workbench进行瞬态动力学分析,得到结构的位移响应曲线,并计算出了桥架结构的起升动载系数,为现有起重机的设计方法提供了一种参考。     

桥式起重机桥架疲劳裂纹扩展的数值分析

采用有限元方法,计算某桥式起重机桥架的最大主应力分布,通过应力状态判断桥架某处裂纹的主要断裂类型,并利用扩展有限元方法(XFEM),计算桥架在最大载荷和最小载荷两种状态下不同裂纹长度时裂纹的尖端应力强度因子(SIF),由此根据Paris疲劳裂纹扩展公式的基本理论,描述该处疲劳裂纹扩展的基本规律,建立裂纹长度与交变应力循环周期数的函数关系,对起重机桥架裂纹短期内快速扩展的原因给出量化分析。结果表明,低应力的循环作用是该处裂纹形成和快速扩展的原因。     

楼板在复杂荷载下的简捷计算方法

根据刚度等效的原则,将板等代为正交密肋体系,板上荷载转化为等效节点荷载,可利用通用结构分析软件对受复杂荷载作用的板作精确分析。对一框架结构单向连娄板作了分析,得到一些新的结论。     

双梁龙门起重机在水平载荷作用下强度与刚度分析

双梁龙门起重机结构是一个由主梁、支腿及横梁等组成的空间结构,精确地计算这一结构在水平载荷作用下各部仵的内力与位移是很困难的,通常将这一超静定结构简化为静定结构分析,其结果是不精确的。本文以整个结构作为计算模型,并推导出一整套在水平载荷作用下结构内力与位移的计算公式。公式的形式比较简单,精度也较高。     

民用飞机平尾水平安定面作动器疲劳载荷谱编制方法研究

民用平尾水平安定面作动器是飞行控制系统重要组成部件之一,其疲劳失效直接影响到飞机的安全飞行,因此,疲劳载荷谱编制的是否合理的将决定结构设计是否安全和经济。本文介绍了民用飞机平尾水平安定面作动器疲劳载荷谱编制的基本原则和基本方法,以国内某型号平尾水平安定面作动器疲劳载荷谱编制为例,详细阐述了用于分析的当量谱和用于试验的飞-续-飞载荷谱的编制方法。     

桥式起重机桥架动载荷和动刚度

本文以桥式起重机桥架、吊重系统的固有频率为基础,分析起重机的动载荷和动刚度,确定了动载荷及动刚度表达式,明确了静、动刚度的关系,简化了设计方法.通过实测结果与理论计算值相近.证实了本文推荐式的正确性和实用价值.本文可供设计中参考     

用板架模型计算双梁桥架的内力

在现有计算双梁桥架的内力的方法中,都是将桥式起重机的主梁简化成简支梁来计算的。本文则将整体桥架简化成“板架模型”,用力法求解;同时还探讨了载荷位移的简化计算的规律。计算和实验表明,用板架模型算得的结果比简支梁更接近于实测值。     

薄板小挠度问题的级数解法

本文提出了两边固定,两边自由的矩形薄板小挠度问题的精确解答,并对受均布载荷作用的矩形薄板的小挠度问题,运用级数解法作了数字计算,该计算为工程结构设计提供了精确的解答方程式。     

考虑节点刚度的预制混凝土框架结构分析

给出了考虑节点刚度的框架梁的力学模型,推导了用节点连接刚度系数表示的半刚接梁的单元刚度矩阵,以及半刚接梁在荷载作用下的内力计算公式,并利用位移法对一单层单跨框架结构的横梁弯矩及其抗侧刚度进行了讨论.算例结果表明:半刚性连接框架受连接柔性的影响,会使框架结构横梁的杆端弯矩减小,而跨中弯矩增加;结构整体的抗侧刚度则随着节点转动刚度的增加而增加;随着梁柱线刚度比的增加,节点刚度对结构抗侧刚度的影响也随之增大.当梁的线刚度与节点转动刚度的比值α>5,结构受力性能与节点铰接时相近,而当α<0.04时,节点连接可视为刚接.综上所述,节点转动刚度对结构在竖向荷载作用下的内力以及结构整体的抗侧刚度有较大的影响.     

斜拉式过河管架设计中的力学分析

以一斜拉式过河管架的工程实例,分析了实际工程中几种支座形式如何简化为力学模型,以及工程实际中荷载的收集,并应用SMLOVER程序求解不规则刚架的内力.     

超静定结构的综合内力预应力度设计法

提出超静定预应力结构的综合内力预应力度概念,即预应力筋的等效荷载产生的预压应力与外荷载产生的拉应力的比值.将预应力梁当作压弯构件,提出相应于该预应力度的截面设计方法,从而避开主、次内力的计算.     

滑动环索连接节点在弦支穹顶结构中的应用

提出了弦支穹顶结构滑动环索节点的连接方式 ,应用冷冻升温结构分析方法研究其受力性能 ,并与非滑动环索连接节点的计算结果进行对比 .计算结果表明 ,当结构承受半 (偏 )跨荷载时 ,滑动环索的连接方式对上部网壳结构的受力性能几乎没有影响 ,但却可以大大降低环索、斜索和撑杆的内力幅值 ,使其均衡 ,极大地改善弦支穹顶结构的受力性能     

带腋撑钢筋混凝土框架结构的力学性能

提出了一种新型的带腋撑钢筋混凝土框架结构,研究了该新型框架结构在竖向荷载和水平荷载下的力学性能.和常规的钢筋混凝土框架结构相比,该新型结构的设计控制截面的位置位于梁腋撑处、柱腋撑处以及框架柱底,框架梁端、框架柱端的弯矩、剪力大幅度减小.大尺寸新型框架结构的加载试验和非线性有限元分析结果表明:在荷载作用下,该新型结构的塑性铰首先出现在梁腋撑处,然后才在梁跨中出现,梁端、柱端及节点区受力性能良好,合理的设计可以保证结构具有良好的承载能力和变形能力.     

刚架结构等效结点载荷的显式表达

本文阐述了在一般分布载荷下,刚架结构的等效结点载荷的显式表达问题。首先,讨论了在集中力下的等效结点载荷的显式表达;第二,把前述的显式表达式推广到一般分布载荷的情况。     

有斜柱刚架结构的简捷分析

本文分析了有外柱刚架结构的受力和变形特点,提出了“虚柱力矩分配法”．     

空间悬链线索单元的非线性有限元分析

根据弹性悬链线的理论解析解推导出适用于索结构有限元分析的空间悬链线单元,得到了两节点索单元的切线刚度矩阵和索端张力的精确表达式。采用索单元等效节点荷载的全量算法,通过Newdon-rapson双重迭代法实现非线性问题的求解。所提出的基于空间悬链线单元的半解析非线性有限元分析方法可充分考虑几何非线性的影响,实现对任意方向空间荷载下索的初始位形和内力分析。算例表明,该计算方法精确有效。     

钢框架-预应力索支撑结构断索动效应

为研究多层钢框架-预应力索支撑结构体系中预应力拉索在偶然荷载作用下突然断裂引起剩余结构振动响应的特征,采用瞬时加载法,借助大变形动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA对底层一侧索支撑突然失效的一榀六层平面钢框架-预应力索支撑结构进行了动力响应的仿真分析。结果表明:剩余结构顶点侧移及与断索相邻关键构件端内力的动力系数均不大于2.0;顶点侧移、内力的最大值均发生在索完全破坏后;索的预拉力增大对断索后剩余结构的安全不利,但索直径变化对断索后的剩余结构影响不大;索的预拉力、直径变化对动力系数影响都很小。